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JP2005321462A - Fixing device, low frictional sheet and image forming apparatus - Google Patents

Fixing device, low frictional sheet and image forming apparatus Download PDF

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JP2005321462A
JP2005321462A JP2004137562A JP2004137562A JP2005321462A JP 2005321462 A JP2005321462 A JP 2005321462A JP 2004137562 A JP2004137562 A JP 2004137562A JP 2004137562 A JP2004137562 A JP 2004137562A JP 2005321462 A JP2005321462 A JP 2005321462A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
belt
low friction
friction sheet
fixing
endless belt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004137562A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hitoshi Okazaki
仁 岡崎
Yosuke Tsutsumi
洋介 堤
Kenji Nakatogawa
健司 中戸川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP2004137562A priority Critical patent/JP2005321462A/en
Publication of JP2005321462A publication Critical patent/JP2005321462A/en
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  • Fixing For Electrophotography (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To restrain a rubbing member used for a fixing device using a belt member from being worn or deformed. <P>SOLUTION: The fixing device is equipped with a fixing roll 61, an endless belt 62 capable of moving while coming into contact with the fixing roll 61, a pressure pad 64 arranged inside the endless belt 62 and forming a nip part N, and the low frictional sheet 68 provided between the endless belt 62 and the pressure pad 64. The low frictional sheet 68 is constituted of base material 681 composed of fluororesin fiber, and a fluororesin layer 682 laminated at least on the endless belt 62 side of the base material 681, and also constituted so that elongation percentage to tensile load of 0.75N per 1cm width in 200°C atmosphere may be ≤5.0%. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、定着装置等に関し、より詳しくは例えば電子写真方式を利用した画像形成装置に用いられる定着装置等に関する。   The present invention relates to a fixing device and the like, and more particularly to a fixing device used in an image forming apparatus using an electrophotographic system.

電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置では、例えばドラム状に形成された感光体(感光体ドラム)を一様に帯電し、この感光体ドラムを画像情報に基づいて制御された光で露光して感光体ドラム上に静電潜像を形成する。そして、この静電潜像をトナーによって可視像(トナー像)とし、このトナー像を感光体ドラム上から記録紙に転写した後、定着装置によってこのトナー像を記録紙に定着している。   In an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using an electrophotographic system, for example, a photosensitive member (photosensitive drum) formed in a drum shape is uniformly charged, and the photosensitive drum is controlled based on image information. An electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum by exposure with the exposed light. The electrostatic latent image is converted into a visible image (toner image) with toner, and the toner image is transferred onto the recording paper from the photosensitive drum, and then the toner image is fixed on the recording paper with a fixing device.

かかる画像形成装置に用いられる定着装置は、図7に示したように、円筒状の芯金111の内部に加熱源114を備え、その芯金111に耐熱性弾性体層112と、その外周面に離型層113とが積層して形成された定着ロール110と、この定着ロール110に対して圧接配置され、芯金121に耐熱性弾性体層122と、その外周面に耐熱性樹脂被膜あるいは耐熱性ゴム被膜による離型層123とが積層して形成された加圧ロール120とで構成されている。そして、定着ロール110と加圧ロール120との間に、未定着トナー像を担持した記録紙を通過させて、未定着トナー像に対して加熱と加圧とを行うことによって、記録紙にトナー像を定着している。このような定着装置は、ロールニップ方式と呼ばれて、一般に広く利用されている。   As shown in FIG. 7, the fixing device used in such an image forming apparatus includes a heating source 114 inside a cylindrical metal core 111, a heat-resistant elastic body layer 112 on the metal core 111, and an outer peripheral surface thereof. A fixing roll 110 formed by laminating a release layer 113 on the core, a pressure-contacting arrangement with respect to the fixing roll 110, a heat-resistant elastic body layer 122 on a core metal 121, and a heat-resistant resin film or It comprises a pressure roll 120 formed by laminating a release layer 123 made of a heat resistant rubber coating. Then, the recording paper carrying the unfixed toner image is passed between the fixing roll 110 and the pressure roll 120, and the unfixed toner image is heated and pressed to thereby apply the toner to the recording paper. The image is fixed. Such a fixing device is called a roll nip method and is generally widely used.

ところで、加熱ロール方式の定着装置において高速化を図ろうとする場合には、トナーと記録紙に充分な熱量が供給できるように、ニップ幅を定着速度に比例して広くすることが必要となる。ニップ幅を広くする方法として、定着ロールと加圧ロールとの間の荷重を大きくする方法や、弾性体層の厚さを厚くする方法、さらにはロール径を大きくする方法がある。
しかし、荷重を大きくする方法や、弾性体層の厚さを厚くする方法では、ロールの撓みに起因するニップ幅の形状がロール軸に沿って不均一になることから、定着むらや紙しわが生じる等といった画像品質上の問題が発生する。また、ロール径を大きくする方法では、装置の大型化を招くとともに、ロールを室温から定着可能温度に上昇させるまでの時間(ウォームアップタイム)が長くなるという問題がある。
By the way, in order to increase the speed of the heating roll type fixing device, it is necessary to increase the nip width in proportion to the fixing speed so that a sufficient amount of heat can be supplied to the toner and the recording paper. As a method of increasing the nip width, there are a method of increasing the load between the fixing roll and the pressure roll, a method of increasing the thickness of the elastic layer, and a method of increasing the roll diameter.
However, in the method of increasing the load or the method of increasing the thickness of the elastic layer, the shape of the nip width due to the deflection of the roll becomes non-uniform along the roll axis. This causes a problem in image quality such as occurrence. In addition, the method of increasing the roll diameter causes problems that the apparatus is increased in size and the time (warm-up time) until the roll is raised from room temperature to a fixable temperature is increased.

そこで、これらの問題を解消して、画像形成装置の高速化に対応した定着装置を実現するべく、本出願人は、表面が弾性変形する回転可能な定着ロールと、この定着ロールに接触したまま走行可能なエンドレスベルトと、このエンドレスベルトの内側に非回転状態で配置された圧力パッドとを具備し、圧力パッドによって、定着ロールとの接触面が形成されるようにエンドレスベルトを定着ロールに圧接させ、エンドレスベルトと定着ロールとの間にシートを通過させることができるようにベルトニップを設けるとともに、定着ロールの表面のうち、シートの出口側を局部的に弾性変形させるように構成した定着装置に関する技術を提案している(例えば、特許文献1参照)。   Therefore, in order to solve these problems and realize a fixing device corresponding to the speeding up of the image forming apparatus, the applicant of the present invention has a rotatable fixing roll whose surface is elastically deformed and remains in contact with the fixing roll. An endless belt capable of traveling and a pressure pad arranged in a non-rotating state inside the endless belt, and the endless belt is pressed against the fixing roll so that a contact surface with the fixing roll is formed by the pressure pad. And a belt nip so that the sheet can be passed between the endless belt and the fixing roll, and a fixing device configured to locally elastically deform the exit side of the sheet on the surface of the fixing roll. The technique regarding this is proposed (for example, refer patent document 1).

かかる特許文献1に記載した定着装置(「ベルトニップ方式」という。)では、従来のロールニップ方式の定着装置における加圧ロールに代え、圧力パッドを用いてエンドレスベルトを定着ロールに圧接させている。このような構成を採用することにより、定着ロールとエンドレスベルトとによって形成されるベルトニップの幅が従来の定着ロールと加圧ロールとのロールニップの幅よりも容易に大きくすることができるとともに、ニップ部において均一で高いニップ圧を付与することができるので、高速化への対応が可能となり、しかも装置の小型化を図ることも容易である。   In the fixing device described in Patent Document 1 (referred to as “belt nip method”), the endless belt is brought into pressure contact with the fixing roll using a pressure pad instead of the pressure roll in the conventional roll nip type fixing device. By adopting such a configuration, the width of the belt nip formed by the fixing roll and the endless belt can be easily made larger than the width of the conventional roll nip between the fixing roll and the pressure roll. Since a uniform and high nip pressure can be applied to the portion, it is possible to cope with a high speed, and it is easy to reduce the size of the apparatus.

さらには、定着ロールに圧接させるエンドレスベルトの熱容量は小さく、加えて圧力パッドが非回転状態で配置されていることから、定着ロールから伝わる熱が外部に発散され難い構成を実現している。そのため、定着ロールの回転が開始されても、定着ロールからエンドレスベルト側に奪われる熱量は少なく、トナーの溶融に際しての熱効率を高めることができるとともに、ベルトニップでの温度低下量も小さいことから、トナーの定着性の向上を図ることができるという利点も有している。   Furthermore, since the heat capacity of the endless belt pressed against the fixing roll is small, and the pressure pad is arranged in a non-rotating state, a configuration in which heat transmitted from the fixing roll is not easily dissipated to the outside is realized. Therefore, even when the rotation of the fixing roll is started, the amount of heat taken from the fixing roll to the endless belt side is small, the thermal efficiency at the time of melting the toner can be increased, and the amount of temperature decrease at the belt nip is also small. There is also an advantage that the fixing property of the toner can be improved.

特許第3298354号公報(第4-7頁)Japanese Patent No. 3298354 (pages 4-7)

ところで、上記した特許文献1に記載したようなベルトニップ方式の定着装置では、ニップ部においてワイドニップを形成するとともに、均一で高いニップ圧を付与することができるが、圧力部材(圧力パッド)によりエンドレスベルトを定着ロールに圧接させる構成を採用していることから、圧力パッドとエンドレスベルトとの間には摺動摩擦が発生する。そのため、圧力パッド上に摺動摩擦を低減する摺擦部材を配置しておき、さらに、この摺擦部材とエンドレスベルトとの摺擦面に潤滑剤を塗布することで、圧力パッドとエンドレスベルトとの摺動性(滑り性)の向上を図っている。   By the way, in the fixing device of the belt nip type as described in Patent Document 1 described above, a wide nip can be formed at the nip portion and a uniform and high nip pressure can be applied, but a pressure member (pressure pad) can be used. Since the configuration in which the endless belt is pressed against the fixing roll is adopted, sliding friction occurs between the pressure pad and the endless belt. Therefore, a friction member for reducing sliding friction is disposed on the pressure pad, and a lubricant is applied to the friction surface between the friction member and the endless belt, so that the pressure pad and the endless belt The slidability (slidability) is improved.

しかしながら、摺擦部材は、圧力パッドと定着ロールとの間の押圧力の下でエンドレスベルトと摺擦するため、摺擦部材のエンドレスベルト側の摺擦面が摩耗し易い。摺擦部材の摺擦面が摩耗すると、それによってエンドレスベルトの内周面が傷つき、摩耗した摺擦部材と相まって、摺擦部材とエンドレスベルトとの摺動抵抗が増大する。そのため、エンドレスベルトの円滑な回動が阻害されて、記録紙の搬送が良好でなくなり、紙しわや画像ずれ等の画像不良を生じさせる可能性があった。
また、長期に亘る使用に際して、摺擦部材に変形が生じる場合がある。その場合には、ニップ圧が不均一となって、定着画像に定着むらが生じる場合があった。また、摺擦部材の変形は、摺擦部材とエンドレスベルトとの摺動抵抗を増大させ、紙しわや画像ずれ等の画像不良を生じさせる要因ともなる。
However, since the rubbing member rubs against the endless belt under the pressing force between the pressure pad and the fixing roll, the rubbing surface on the endless belt side of the rubbing member is easily worn. When the rubbing surface of the rubbing member wears, the inner peripheral surface of the endless belt is damaged thereby, and the sliding resistance between the rubbing member and the endless belt increases with the worn rubbing member. For this reason, the smooth rotation of the endless belt is hindered, and the recording paper cannot be conveyed well, which may cause image defects such as paper wrinkles and image misalignment.
In addition, the rubbing member may be deformed during long-term use. In that case, the nip pressure becomes non-uniform, and the fixed image may be unevenly fixed. Further, the deformation of the rubbing member increases the sliding resistance between the rubbing member and the endless belt, and causes image defects such as paper wrinkles and image displacement.

そこで本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ベルト部材を用いた定着装置に使用する摺擦部材において、摩耗や変形が生じるのを抑制することにある。   Accordingly, the present invention has been made to solve the technical problems as described above, and an object of the present invention is to cause wear and deformation in a rubbing member used in a fixing device using a belt member. It is in suppressing.

かかる目的のもと、本発明の定着装置は、記録材に担持されたトナー像を定着する定着装置であって、回動可能な回動部材と、回動部材に接触しながら移動可能なベルト部材と、ベルト部材の内側に配置され、ベルト部材を回動部材に圧接させて回動部材とベルト部材との間に記録材が通過するニップ部を形成する圧力部材と、ベルト部材と圧力部材との間に設けられる摺擦部材とを備え、摺擦部材は、フッ素樹脂繊維からなる基材と、基材の少なくともベルト部材側に積層されたフッ素樹脂層とで構成されるとともに、200℃雰囲気における1cm幅当たりの引張荷重0.75Nに対する伸び率が5.0%以下であることを特徴としている。   For this purpose, the fixing device of the present invention is a fixing device for fixing a toner image carried on a recording material, and includes a rotatable rotating member and a belt movable while contacting the rotating member. A pressure member that is disposed inside the belt member, presses the belt member against the rotating member to form a nip portion through which the recording material passes between the rotating member and the belt member, and the belt member and the pressure member A rubbing member provided between the substrate and the rubbing member. The rubbing member is composed of a base material made of fluororesin fibers and a fluororesin layer laminated on at least the belt member side of the base material. It is characterized by an elongation rate of 5.0% or less with respect to a tensile load of 0.75 N per 1 cm width in the atmosphere.

ここで、摺擦部材は、基材がフッ素樹脂繊維を編み込んで形成されたことを特徴とすることができる。また、摺擦部材は、基材にフッ素樹脂を含浸させた後に焼成して形成されたことを特徴とすることができる。さらに、摺擦部材は、ベルト部材側の表面に凹凸が形成された構成とすることができる。さらに、摺擦部材は、ベルト部材とは反対側の面に耐熱性樹脂または金属からなる補強層がさらに積層されたことを特徴とすることもできる。
また、ベルト部材は、内周面に凹凸が形成された構成とすることもできる。さらに、回動部材を加熱する加熱部材、またはベルト部材を加熱する加熱部材をさらに備えたことを特徴とすることもできる。
Here, the rubbing member can be characterized in that the base material is formed by weaving fluororesin fibers. Further, the rubbing member can be characterized in that it is formed by impregnating a base material with a fluororesin and then firing. Furthermore, the rubbing member can be configured such that irregularities are formed on the surface on the belt member side. Further, the rubbing member may be characterized in that a reinforcing layer made of a heat resistant resin or metal is further laminated on the surface opposite to the belt member.
Further, the belt member may have a configuration in which irregularities are formed on the inner peripheral surface. Furthermore, the heating member which heats a rotation member, or the heating member which heats a belt member can further be provided.

また、本発明を低摩擦シートと捉え、本発明の低摩擦シートは、ベルト部材に対向する回動部材に対してベルト部材を圧接させる圧力部材と、このベルト部材との間において配設される低摩擦シートであって、フッ素樹脂繊維からなる基材と、基材の少なくとも一方の面に積層されたフッ素樹脂層とを有し、200℃雰囲気における1cm幅当たりの引張荷重0.75Nに対する伸び率が5.0%以下であることを特徴としている。
ここで、基材は、フッ素樹脂繊維を編み込んで形成されたことを特徴とすることができる。また、基材は、PTFE繊維で形成された構成とすることもできる。さらに、かかる低摩擦シートは、基材にフッ素樹脂を含浸させた後に焼成して形成されたことを特徴とすることもできる。さらには、基材の一方の面に耐熱性樹脂または金属からなる補強層がさらに積層されたことを特徴とすることもできる。
Further, the present invention is regarded as a low friction sheet, and the low friction sheet of the present invention is disposed between a pressure member that presses the belt member against a rotating member facing the belt member, and the belt member. A low-friction sheet having a base material made of fluororesin fibers and a fluororesin layer laminated on at least one surface of the base material, and extending to a tensile load of 0.75 N per 1 cm width in a 200 ° C. atmosphere The rate is 5.0% or less.
Here, the base material may be formed by weaving fluororesin fibers. Moreover, the base material can also be set as the structure formed with the PTFE fiber. Further, the low friction sheet may be formed by impregnating a base material with a fluororesin and then firing. Furthermore, a reinforcing layer made of a heat-resistant resin or metal may be further laminated on one surface of the substrate.

さらに、本発明を画像形成装置と捉え、本発明の画像形成装置は、トナー像を形成するトナー像形成手段と、トナー像形成手段によって形成されたトナー像を記録材上に転写する転写手段と、記録材上に転写されたトナー像を記録材に定着する定着手段とを含み、定着手段は、回動可能な回動部材と、回動部材に接触しながら移動可能なベルト部材と、ベルト部材の内側に配置され、ベルト部材を回動部材に圧接させて回動部材とベルト部材との間に記録材が通過するニップ部を形成する圧力部材と、ベルト部材と圧力部材との間に設けられる摺擦部材とを備え、摺擦部材は、フッ素樹脂繊維からなる基材と、基材の少なくともベルト部材側に積層されたフッ素樹脂層とで構成されるとともに、200℃雰囲気における1cm幅当たりの引張荷重0.75Nに対する伸び率が5.0%以下であることを特徴としている。   Further, the present invention is regarded as an image forming apparatus. The image forming apparatus of the present invention includes a toner image forming unit that forms a toner image, and a transfer unit that transfers the toner image formed by the toner image forming unit onto a recording material. A fixing unit that fixes the toner image transferred onto the recording material to the recording material, the fixing unit including a rotatable rotating member, a belt member movable while contacting the rotating member, and a belt A pressure member that is disposed inside the member and presses the belt member against the rotating member to form a nip portion through which the recording material passes between the rotating member and the belt member; and between the belt member and the pressure member And a rubbing member provided with a base material made of fluororesin fibers and a fluororesin layer laminated on at least the belt member side of the base material, and having a 1 cm width in an atmosphere of 200 ° C. Tensile per hit Is characterized by growth rates for the heavy 0.75N is below 5.0%.

本発明の効果として、ベルト部材を用いた定着装置に使用する摺擦部材において摩耗や変形が生じるのを抑制することにより、長期に亘り紙しわや画像ずれ、さらには定着むら等の発生を抑えて高品質な画像を形成することが可能となった。   As an effect of the present invention, by suppressing the occurrence of wear and deformation in the rubbing member used in the fixing device using the belt member, it is possible to suppress the occurrence of paper wrinkles, image displacement, and fixing unevenness over a long period of time. High-quality images can be formed.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
[実施の形態1]
図1は本実施の形態が適用される画像形成装置を示した概略構成図である。図1に示す画像形成装置は、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式の画像形成装置であって、電子写真方式により各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット1Y,1M,1C,1K、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kにより形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト15に順次転写(一次転写)させる一次転写部10、中間転写ベルト15上に転写された重畳トナー画像を記録材(記録紙)である用紙Pに一括転写(二次転写)させる二次転写部20、二次転写された画像を用紙P上に定着させる定着装置60を備えている。また、各装置(各部)の動作を制御する制御部40を有している。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus to which the exemplary embodiment is applied. The image forming apparatus shown in FIG. 1 is an intermediate transfer type image forming apparatus generally called a tandem type, and a plurality of image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K on which toner images of respective color components are formed by electrophotography. The primary transfer unit 10 that sequentially transfers (primary transfer) the color component toner images formed by the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K to the intermediate transfer belt 15, and the superimposed toner image transferred onto the intermediate transfer belt 15. Are provided with a secondary transfer unit 20 that collectively transfers (secondary transfer) to a paper P that is a recording material (recording paper), and a fixing device 60 that fixes the secondary transferred image onto the paper P. Moreover, it has the control part 40 which controls operation | movement of each apparatus (each part).

本実施の形態において、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは、矢印A方向に回転する感光体ドラム11の周囲に、これらの感光体ドラム11を帯電する帯電器12、感光体ドラム11上に静電潜像を書込むレーザ露光器13(図中露光ビームを符号Bmで示す)、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム11上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器14、感光体ドラム11上に形成された各色成分トナー像を一次転写部10にて中間転写ベルト15に転写する一次転写ロール16、感光体ドラム11上の残留トナーが除去されるドラムクリーナ17、などの電子写真用デバイスが順次配設されている。これらの画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは、中間転写ベルト15の上流側から、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の順に、略直線状に配置されている。   In the present embodiment, each of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K has a charger 12 that charges the photosensitive drum 11 around the photosensitive drum 11 that rotates in the direction of arrow A, and the photosensitive drum 11. A laser exposure device 13 for writing an electrostatic latent image thereon (exposure beam is indicated by a symbol Bm in the figure), each color component toner is accommodated, and the electrostatic latent image on the photosensitive drum 11 is visualized with toner. A developing unit 14, a primary transfer roll 16 that transfers each color component toner image formed on the photosensitive drum 11 to the intermediate transfer belt 15 in the primary transfer unit 10, and a drum cleaner that removes residual toner on the photosensitive drum 11. 17 and the like are sequentially arranged. These image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K are arranged in a substantially straight line from the upstream side of the intermediate transfer belt 15 in the order of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). Has been.

中間転写体である中間転写ベルト15は、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂にカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたフィルム状の無端ベルトで構成されている。そして、その体積抵抗率は106〜1014Ωcmとなるように形成されており、その厚さは例えば0.1mm程度に構成されている。中間転写ベルト15は、各種ロールによって図1に示すB方向に所定の速度で循環駆動(回動)されている。この各種ロールとして、定速性に優れたモータ(図示せず)により駆動されて中間転写ベルト15を回動させる駆動ロール31、各感光体ドラム11の配列方向に沿って略直線状に延びる中間転写ベルト15を支持する支持ロール32、中間転写ベルト15に対して一定の張力を与えると共に中間転写ベルト15の蛇行を防止する補正ロールとして機能するテンションロール33、二次転写部20に設けられるバックアップロール25、中間転写ベルト15上の残留トナーを掻き取るクリーニング部に設けられるクリーニングバックアップロール34を有している。 The intermediate transfer belt 15 as an intermediate transfer member is constituted by a film-like endless belt in which an appropriate amount of an antistatic agent such as carbon black is contained in a resin such as polyimide or polyamide. The volume resistivity is 10 6 to 10 14 Ωcm, and the thickness is, for example, about 0.1 mm. The intermediate transfer belt 15 is circulated and driven (rotated) at a predetermined speed in the direction B shown in FIG. 1 by various rolls. As these various rolls, a drive roll 31 that is driven by a motor (not shown) excellent in constant speed and rotates the intermediate transfer belt 15, and an intermediate that extends substantially linearly along the arrangement direction of the photosensitive drums 11. A support roll 32 that supports the transfer belt 15, a tension roll 33 that functions as a correction roll that applies a constant tension to the intermediate transfer belt 15 and prevents meandering of the intermediate transfer belt 15, and a backup provided in the secondary transfer unit 20. A cleaning backup roll 34 provided in a cleaning unit for scraping off residual toner on the roll 25 and the intermediate transfer belt 15 is provided.

一次転写部10は、中間転写ベルト15を挟んで感光体ドラム11に対向して配置される一次転写ロール16で構成されている。一次転写ロール16は、シャフトと、シャフトの周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層とで構成されている。シャフトは鉄、SUS等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層はカーボンブラック等の導電剤を配合したNBRとSBRとEPDMとのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が10〜10Ωcmのスポンジ状の円筒ロールである。そして、一次転写ロール16は中間転写ベルト15を挟んで感光体ドラム11に圧接配置され、さらに一次転写ロール16にはトナーの帯電極性(マイナス極性とする。以下同様。)と逆極性の電圧(一次転写バイアス)が印加されるようになっている。これにより、各々の感光体ドラム11上のトナー像が中間転写ベルト15に順次、静電吸引され、中間転写ベルト15上において重畳されたトナー像が形成されるようになっている。 The primary transfer unit 10 includes a primary transfer roll 16 that is disposed to face the photosensitive drum 11 with the intermediate transfer belt 15 interposed therebetween. The primary transfer roll 16 includes a shaft and a sponge layer as an elastic layer fixed around the shaft. The shaft is a cylindrical bar made of metal such as iron or SUS. The sponge layer is a sponge-like cylindrical roll formed of a blend rubber of NBR, SBR, and EPDM containing a conductive agent such as carbon black and having a volume resistivity of 10 7 to 10 9 Ωcm. The primary transfer roll 16 is placed in pressure contact with the photosensitive drum 11 with the intermediate transfer belt 15 in between, and the primary transfer roll 16 has a voltage (with negative polarity; the same applies hereinafter) having a polarity opposite to that of the toner. (Primary transfer bias) is applied. As a result, the toner images on the respective photosensitive drums 11 are sequentially electrostatically attracted to the intermediate transfer belt 15 so as to form superimposed toner images on the intermediate transfer belt 15.

二次転写部20は、中間転写ベルト15のトナー像担持面側に配置される二次転写ロール22と、バックアップロール25とによって構成される。バックアップロール25は、表面がカーボンを分散したEPDMとNBRとのブレンドゴムのチューブ、内部がEPDMゴムで構成されている。そして、その表面抵抗率が10〜1010Ω/□となるように形成され、硬度は例えば70°(アスカーC)に設定されている。このバックアップロール25は、中間転写ベルト15の裏面側に配置されて二次転写ロール22の対向電極をなし、二次転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ロール26が当接配置されている。 The secondary transfer unit 20 includes a secondary transfer roll 22 disposed on the toner image carrying surface side of the intermediate transfer belt 15 and a backup roll 25. The backup roll 25 is composed of a tube of EPDM and NBR blend rubber with carbon dispersed on the surface, and EPDM rubber on the inside. And it is formed so that the surface resistivity may be 10 7 to 10 10 Ω / □, and the hardness is set to 70 ° (Asker C), for example. The backup roll 25 is disposed on the back side of the intermediate transfer belt 15 to form a counter electrode of the secondary transfer roll 22, and a metal power supply roll 26 to which a secondary transfer bias is stably applied is disposed in contact with the backup roll 25. ing.

一方、二次転写ロール22は、シャフトと、シャフトの周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層とで構成されている。シャフトは鉄、SUS等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層はカーボンブラック等の導電剤を配合したNBRとSBRとEPDMとのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が10〜10Ωcmのスポンジ状の円筒ロールである。そして、二次転写ロール22は中間転写ベルト15を挟んでバックアップロール25に圧接配置され、さらに二次転写ロール22は接地されてバックアップロール25との間に二次転写バイアスが形成され、二次転写部20に搬送される用紙P上にトナー像を二次転写する。 On the other hand, the secondary transfer roll 22 includes a shaft and a sponge layer as an elastic layer fixed around the shaft. The shaft is a cylindrical bar made of metal such as iron or SUS. The sponge layer is a sponge-like cylindrical roll formed of a blend rubber of NBR, SBR, and EPDM containing a conductive agent such as carbon black and having a volume resistivity of 10 7 to 10 9 Ωcm. The secondary transfer roll 22 is disposed in pressure contact with the backup roll 25 with the intermediate transfer belt 15 interposed therebetween. Further, the secondary transfer roll 22 is grounded, and a secondary transfer bias is formed between the secondary transfer roll 22 and the backup roll 25. The toner image is secondarily transferred onto the paper P conveyed to the transfer unit 20.

また、中間転写ベルト15の二次転写部20の下流側には、二次転写後の中間転写ベルト15上の残留トナーや紙粉を除去し、中間転写ベルト15の表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーナ35が接離自在に設けられている。一方、イエローの画像形成ユニット1Yの上流側には、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kにおける画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ(ホームポジションセンサ)42が配設されている。また、黒の画像形成ユニット1Kの下流側には、画質調整を行うための画像濃度センサ43が配設されている。この基準センサ42は、中間転写ベルト15の裏側に設けられた所定のマークを認識して基準信号を発生しており、この基準信号の認識に基づく制御部40からの指示により、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは画像形成を開始するように構成されている。   Further, on the downstream side of the secondary transfer portion 20 of the intermediate transfer belt 15, an intermediate transfer belt that removes residual toner and paper dust on the intermediate transfer belt 15 after the secondary transfer and cleans the surface of the intermediate transfer belt 15. A cleaner 35 is provided so as to be able to contact and separate. On the other hand, on the upstream side of the yellow image forming unit 1Y, a reference sensor (home position sensor) 42 that generates a reference signal serving as a reference for taking image forming timings in the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K. It is arranged. Further, an image density sensor 43 for adjusting image quality is disposed on the downstream side of the black image forming unit 1K. The reference sensor 42 recognizes a predetermined mark provided on the back side of the intermediate transfer belt 15 and generates a reference signal. Each image forming unit is instructed by an instruction from the control unit 40 based on the recognition of the reference signal. 1Y, 1M, 1C, and 1K are configured to start image formation.

さらに、本実施の形態の画像形成装置では、用紙搬送系として、用紙Pを収容する用紙トレイ50、この用紙トレイ50に集積された用紙Pを所定のタイミングで取り出して搬送するピックアップロール51、ピックアップロール51により繰り出された用紙Pを搬送する搬送ロール52、搬送ロール52により搬送された用紙Pを二次転写部20へと送り込む搬送シュート53、二次転写ロール22により二次転写された後に搬送される用紙Pを定着装置60へと搬送する搬送ベルト55、用紙Pを定着装置60に導く定着入口ガイド56を備えている。   Further, in the image forming apparatus according to the present embodiment, as a paper transport system, a paper tray 50 that stores paper P, a pickup roll 51 that picks up and transports the paper P accumulated in the paper tray 50 at a predetermined timing, and a pickup A transport roll 52 that transports the paper P fed by the roll 51, a transport chute 53 that feeds the paper P transported by the transport roll 52 to the secondary transfer unit 20, and transported after being secondarily transferred by the secondary transfer roll 22. A conveyance belt 55 that conveys the paper P to be fixed to the fixing device 60 and a fixing inlet guide 56 that guides the paper P to the fixing device 60 are provided.

次に、本実施の形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。図1に示すような画像形成装置では、図示しない画像読取装置(IIT)や図示しないパーソナルコンピュータ(PC)等から出力される画像データは、図示しない画像処理装置(IPS)により所定の画像処理が施された後、画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kによって作像作業が実行される。IPSでは、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の所定の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、Y、M、C、Kの4色の色材階調データに変換され、レーザ露光器13に出力される。   Next, a basic image forming process of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described. In the image forming apparatus as shown in FIG. 1, image data output from an image reading device (IIT) not shown or a personal computer (PC) not shown is subjected to predetermined image processing by an image processing device (IPS) not shown. After being applied, the image forming operation is executed by the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K. In IPS, the input reflectance data is subjected to predetermined image processing such as shading correction, position shift correction, brightness / color space conversion, gamma correction, frame deletion, color editing, moving editing, and other various image editing. Is done. The image data that has undergone image processing is converted into color material gradation data of four colors, Y, M, C, and K, and is output to the laser exposure unit 13.

レーザ露光器13では、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームBmを画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの各々の感光体ドラム11に照射している。画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの各感光体ドラム11では、帯電器12によって表面が帯電された後、このレーザ露光器13によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kによって、Y、M、C、Kの各色のトナー像として現像される。   The laser exposure unit 13 irradiates the photosensitive drums 11 of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K, for example, with an exposure beam Bm emitted from a semiconductor laser in accordance with the input color material gradation data. Yes. In each of the photosensitive drums 11 of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K, the surface is charged by the charger 12, and then the surface is scanned and exposed by the laser exposure unit 13 to form an electrostatic latent image. The formed electrostatic latent images are developed as toner images of respective colors Y, M, C, and K by the respective image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K.

画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの感光体ドラム11上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム11と中間転写ベルト15とが当接する一次転写部10において、中間転写ベルト15上に転写される。より具体的には、一次転写部10において、一次転写ロール16により中間転写ベルト15の基材に対しトナーの帯電極性(マイナス極性)と逆極性の電圧(一次転写バイアス)が付加され、トナー像を中間転写ベルト15の表面に順次重ね合わせて一次転写が行われる。   The toner images formed on the photosensitive drums 11 of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K are transferred onto the intermediate transfer belt 15 in the primary transfer unit 10 where the photosensitive drums 11 and the intermediate transfer belt 15 come into contact with each other. Transcribed. More specifically, in the primary transfer portion 10, a voltage (primary transfer bias) having a polarity opposite to the toner charging polarity (minus polarity) is applied to the base material of the intermediate transfer belt 15 by the primary transfer roll 16, and the toner image. Are sequentially superimposed on the surface of the intermediate transfer belt 15 to perform primary transfer.

トナー像が中間転写ベルト15の表面に順次一次転写された後、中間転写ベルト15は移動してトナー像が二次転写部20に搬送される。トナー像が二次転写部20に搬送されると、用紙搬送系では、トナー像が二次転写部20に搬送されるタイミングに合わせてピックアップロール51が回転し、用紙トレイ50から所定サイズの用紙Pが供給される。ピックアップロール51により供給された用紙Pは、搬送ロール52により搬送され、搬送シュート53を経て二次転写部20に到達する。この二次転写部20に到達する前に、用紙Pは一旦停止され、トナー像が担持された中間転写ベルト15の移動タイミングに合わせてレジストロール(図示せず)が回転することで、用紙Pの位置とトナー像の位置との位置合わせがなされる。   After the toner images are sequentially primary transferred onto the surface of the intermediate transfer belt 15, the intermediate transfer belt 15 moves and the toner image is conveyed to the secondary transfer unit 20. When the toner image is transported to the secondary transfer unit 20, in the paper transport system, the pick-up roll 51 rotates in accordance with the timing at which the toner image is transported to the secondary transfer unit 20, and the paper of a predetermined size is transferred from the paper tray 50. P is supplied. The paper P supplied by the pickup roll 51 is transported by the transport roll 52 and reaches the secondary transfer unit 20 via the transport chute 53. Before reaching the secondary transfer unit 20, the paper P is temporarily stopped, and a registration roll (not shown) rotates in accordance with the movement timing of the intermediate transfer belt 15 on which the toner image is carried. And the position of the toner image are aligned.

二次転写部20では、中間転写ベルト15を介して、二次転写ロール22がバックアップロール25に押圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された用紙Pは、中間転写ベルト15と二次転写ロール22との間に挟み込まれる。その際に、給電ロール26からトナーの帯電極性(マイナス極性)と同極性の電圧(二次転写バイアス)が印加されると、二次転写ロール22とバックアップロール25との間に転写電界が形成される。そして、中間転写ベルト15上に担持された未定着トナー像は、二次転写ロール22とバックアップロール25とによって押圧される二次転写部20において、用紙P上に一括して静電転写される。   In the secondary transfer unit 20, the secondary transfer roll 22 is pressed against the backup roll 25 via the intermediate transfer belt 15. At this time, the sheet P conveyed at the same timing is sandwiched between the intermediate transfer belt 15 and the secondary transfer roll 22. At this time, when a voltage (secondary transfer bias) having the same polarity as the toner charging polarity (negative polarity) is applied from the power supply roll 26, a transfer electric field is formed between the secondary transfer roll 22 and the backup roll 25. Is done. The unfixed toner image carried on the intermediate transfer belt 15 is collectively electrostatically transferred onto the paper P in the secondary transfer unit 20 pressed by the secondary transfer roll 22 and the backup roll 25. .

その後、トナー像が静電転写された用紙Pは、二次転写ロール22によって中間転写ベルト15から剥離された状態でそのまま搬送され、二次転写ロール22の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト55へと搬送される。搬送ベルト55では、定着装置60における最適な搬送速度に合わせて、用紙Pを定着装置60まで搬送する。定着装置60に搬送された用紙P上の未定着トナー像は、定着装置60によって熱および圧力で定着処理を受けることで用紙P上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Pは、画像形成装置の排出部に設けられた排紙載置部に搬送される。
一方、用紙Pへの転写が終了した後、中間転写ベルト15上に残った残留トナーは、中間転写ベルト15の回動に伴ってクリーニング部まで搬送され、クリーニングバックアップロール34および中間転写ベルトクリーナ35によって中間転写ベルト15上から除去される。
Thereafter, the sheet P on which the toner image has been electrostatically transferred is transported as it is while being peeled off from the intermediate transfer belt 15 by the secondary transfer roll 22, and transported downstream of the secondary transfer roll 22 in the sheet transport direction. It is conveyed to the belt 55. The conveyance belt 55 conveys the paper P to the fixing device 60 in accordance with the optimum conveyance speed in the fixing device 60. The unfixed toner image on the paper P conveyed to the fixing device 60 is fixed on the paper P by being subjected to a fixing process by heat and pressure by the fixing device 60. Then, the paper P on which the fixed image is formed is conveyed to a paper discharge placement unit provided in a discharge unit of the image forming apparatus.
On the other hand, after the transfer onto the paper P is completed, the residual toner remaining on the intermediate transfer belt 15 is conveyed to the cleaning unit as the intermediate transfer belt 15 rotates, and the cleaning backup roll 34 and the intermediate transfer belt cleaner 35 are transferred. Is removed from the intermediate transfer belt 15.

次に、本実施の形態の画像形成装置に用いられる定着装置60について説明する。図2は本実施の形態の定着装置60の構成を示す側断面図である。定着装置60は、回動部材の一例としての定着ロール61、ベルト部材の一例としてのエンドレスベルト62、およびエンドレスベルト62を介して定着ロール61から押圧される圧力部材の一例としての圧力パッド64により主要部が構成されている。   Next, the fixing device 60 used in the image forming apparatus of the present embodiment will be described. FIG. 2 is a side sectional view showing a configuration of the fixing device 60 of the present embodiment. The fixing device 60 includes a fixing roll 61 as an example of a rotating member, an endless belt 62 as an example of a belt member, and a pressure pad 64 as an example of a pressure member pressed from the fixing roll 61 via the endless belt 62. The main part is composed.

定着ロール61は、金属製のコア(円筒状芯金)611の周囲に耐熱性弾性体層612、および離型層613を積層して構成された円筒状ロールであり、回転自在に支持されて194mm/sの表面速度で回転する。
定着ロール61の内部には、発熱源としての定格600Wのハロゲンヒータ66が配設されている。一方、定着ロール61の表面には温度センサ69が接触して配置されている。画像形成装置の制御部40は、この温度センサ69による温度計測値に基づいてハロゲンヒータ66の点灯を制御し、定着ロール61の表面温度が所定の設定温度(例えば、175℃)を維持するように調整している。
The fixing roll 61 is a cylindrical roll configured by laminating a heat-resistant elastic body layer 612 and a release layer 613 around a metal core (cylindrical cored bar) 611, and is rotatably supported. Rotates at a surface speed of 194 mm / s.
Inside the fixing roll 61, a halogen heater 66 rated at 600 W is disposed as a heat source. On the other hand, a temperature sensor 69 is disposed in contact with the surface of the fixing roll 61. The control unit 40 of the image forming apparatus controls the lighting of the halogen heater 66 based on the temperature measurement value by the temperature sensor 69 so that the surface temperature of the fixing roll 61 maintains a predetermined set temperature (for example, 175 ° C.). It is adjusted to.

エンドレスベルト62は、継ぎ目がない無端状のベルトであり、エンドレスベルト62の内部に配置された圧力パッド64とベルトガイド部材63、さらにはエンドレスベルト62の両端部に配置されたエッジガイド部材80(後段の図3参照)によって回動自在に支持されている。そして、ニップ部Nにおいて定着ロール61に対して圧接されるように配置され、定着ロール61に従動して194mm/sの移動速度で回動する。
ここで、図3はエンドレスベルト62が支持される構成を説明する構成図であり、用紙Pの搬送方向下流側から見た定着装置60の一方の端部領域を示している。
図3に示したように、エンドレスベルト62の内部に配置されたホルダ65の両端部にエッジガイド部材80が固設されている。エッジガイド部材80は、ニップ部Nとその近傍に対応する部分に切り欠きが形成された円筒状、すなわち断面がC形状のベルト走行ガイド部801、このベルト走行ガイド部801の外側に設けられ、エンドレスベルト62の外径よりも大きな外径で形成されたフランジ部802、さらにフランジ部802の外側に設けられ、エッジガイド部材80を定着装置60本体に位置決めして固定するための保持部803で構成されている。
The endless belt 62 is an endless belt without a seam, and includes a pressure pad 64 and a belt guide member 63 disposed inside the endless belt 62, and edge guide members 80 ( It is rotatably supported by the latter stage (see FIG. 3). Then, it is arranged so as to be in pressure contact with the fixing roll 61 at the nip portion N, and rotates at a moving speed of 194 mm / s following the fixing roll 61.
Here, FIG. 3 is a configuration diagram illustrating a configuration in which the endless belt 62 is supported, and shows one end region of the fixing device 60 as viewed from the downstream side in the conveyance direction of the paper P.
As shown in FIG. 3, edge guide members 80 are fixed to both ends of the holder 65 disposed inside the endless belt 62. The edge guide member 80 is provided on the outer side of the belt traveling guide portion 801 having a cylindrical shape in which a notch is formed in a portion corresponding to the nip portion N and the vicinity thereof, that is, a C-shaped cross section, A flange portion 802 formed with an outer diameter larger than the outer diameter of the endless belt 62, and a holding portion 803 provided outside the flange portion 802 for positioning and fixing the edge guide member 80 to the fixing device 60 main body. It is configured.

そして、エンドレスベルト62の両端部では、ニップ部Nとその近傍を除いて、両端部の内周面がベルト走行ガイド部801の外周面に支持され、エンドレスベルト62はベルト走行ガイド部801の外周面に沿って回動する。したがって、ベルト走行ガイド部801は、エンドレスベルト62がスムーズに回動することができるように摩擦係数の小さな材質で形成され、さらには、エンドレスベルト62から熱を奪い難いように熱伝導率の低い材質で形成されている。
また、フランジ部802は、ホルダ65の両端部において対向するように配置された両フランジ部802の内側面が、エンドレスベルト62の幅と略一致する間隔を持つように配置されている。そして、エンドレスベルト62が回動する際には、エンドレスベルト62の端部がフランジ部802の内側面に当接することによって、エンドレスベルト62の幅方向への移動(ベルトウォーク)が制限されている。このように、エンドレスベルト62は、エッジガイド部材80によって片寄りが規制されるように支持されている。
At both ends of the endless belt 62, the inner peripheral surfaces of both ends are supported by the outer peripheral surface of the belt traveling guide portion 801 except for the nip portion N and the vicinity thereof. Rotate along the surface. Accordingly, the belt traveling guide portion 801 is formed of a material having a small friction coefficient so that the endless belt 62 can smoothly rotate, and further has a low thermal conductivity so that it is difficult to remove heat from the endless belt 62. It is made of material.
Further, the flange portion 802 is disposed such that inner surfaces of both flange portions 802 disposed so as to face each other at both end portions of the holder 65 have an interval substantially matching the width of the endless belt 62. When the endless belt 62 rotates, the end of the endless belt 62 abuts against the inner surface of the flange portion 802, so that the movement of the endless belt 62 in the width direction (belt walk) is limited. . As described above, the endless belt 62 is supported by the edge guide member 80 so that the deviation is regulated.

また、エンドレスベルト62の両端部を除く長手方向の領域では、エンドレスベルト62は圧力パッド64とベルトガイド部材63とに支持されている(図2も参照)。そして、エンドレスベルト62の両端部を除く領域では、エンドレスベルト62の内周面が圧力パッド64とベルトガイド部材63とに摺擦しながら回動する。
ベルトガイド部材63は、エンドレスベルト62の内部に配置されたホルダ65に取り付けられ、エンドレスベルト62がスムーズに回動することができるように、摩擦係数の小さな材質で形成されている。また、エンドレスベルト62から熱を奪い難いように熱伝導率の低い材質で形成するのが好ましい。
Further, the endless belt 62 is supported by the pressure pad 64 and the belt guide member 63 in the longitudinal region excluding both ends of the endless belt 62 (see also FIG. 2). In the region excluding both ends of the endless belt 62, the inner peripheral surface of the endless belt 62 rotates while sliding on the pressure pad 64 and the belt guide member 63.
The belt guide member 63 is attached to a holder 65 disposed inside the endless belt 62, and is formed of a material having a small friction coefficient so that the endless belt 62 can smoothly rotate. Further, it is preferable that the endless belt 62 is made of a material having low thermal conductivity so that it is difficult to remove heat from the endless belt 62.

次に、圧力パッド64は、エンドレスベルト62の内側において、エンドレスベルト62を介して定着ロール61に押圧される状態で配置され、定着ロール61との間でニップ部Nを形成している。圧力パッド64は、幅の広いニップ部Nを確保するためのプレニップ部材64aをニップ部Nの入口側(上流側)に配置している。また、定着ロール61表面を局所的に押圧することで、トナー像表面を平滑化して画像光沢を付与するとともに、定着ロール61表面に歪み(凹み)を与えて用紙Pにダウンカールを形成するための剥離ニップ部材64bをニップ部Nの出口側(下流側)に配置している。さらに、圧力パッド64には、エンドレスベルト62の内周面と圧力パッド64との摺動抵抗を小さくするために、エンドレスベルト62と接する面に摺擦部材の一例としての低摩擦シート68が設けられている。
なお、かかる圧力パッド64と低摩擦シート68とは、金属製のホルダ65に支持されている。
Next, the pressure pad 64 is disposed inside the endless belt 62 while being pressed against the fixing roll 61 via the endless belt 62, and forms a nip portion N with the fixing roll 61. In the pressure pad 64, a pre-nip member 64 a for securing a wide nip portion N is disposed on the inlet side (upstream side) of the nip portion N. Further, by locally pressing the surface of the fixing roll 61, the toner image surface is smoothed to give image gloss, and the surface of the fixing roll 61 is distorted (dented) to form a down curl on the paper P. The peeling nip member 64b is disposed on the outlet side (downstream side) of the nip portion N. Further, the pressure pad 64 is provided with a low friction sheet 68 as an example of a rubbing member on the surface in contact with the endless belt 62 in order to reduce the sliding resistance between the inner peripheral surface of the endless belt 62 and the pressure pad 64. It has been.
The pressure pad 64 and the low friction sheet 68 are supported by a metal holder 65.

そして定着ロール61は、図示しない駆動モータに連結されて矢印C方向に回転し、この回転に従動してエンドレスベルト62も定着ロール61と同じ方向に回動する。図1に示した画像形成装置の二次転写部20においてトナー像が静電転写された用紙Pは、定着入口ガイド56によって導かれて、ニップ部Nに搬送される。そして、用紙Pがニップ部Nを通過する際に、用紙P上のトナー像はニップ部Nに作用する圧力と、定着ロール61から供給される熱とによって定着される。本実施の形態の定着装置60では、ほぼ定着ロール61の外周面に倣う凹形状のプレニップ部材64aによりニップ部Nを広く構成することができるため、安定した定着性能を確保することができる。   The fixing roll 61 is connected to a drive motor (not shown) and rotates in the direction of arrow C. Following this rotation, the endless belt 62 also rotates in the same direction as the fixing roll 61. The sheet P on which the toner image is electrostatically transferred in the secondary transfer unit 20 of the image forming apparatus shown in FIG. 1 is guided by the fixing inlet guide 56 and conveyed to the nip N. When the paper P passes through the nip portion N, the toner image on the paper P is fixed by the pressure acting on the nip portion N and the heat supplied from the fixing roll 61. In the fixing device 60 of the present embodiment, since the nip portion N can be configured widely by the concave pre-nip member 64a that substantially follows the outer peripheral surface of the fixing roll 61, stable fixing performance can be ensured.

なお、ニップ部Nの下流側近傍には、剥離ニップ部材64bによって定着ロール61から剥離された用紙Pを完全に定着ロール61から分離し、画像形成装置の排出部へ向かう排紙通路に誘導するための剥離補助部材70が配設されている。剥離補助部材70は、剥離バッフル71が定着ロール61の回転方向と対向する向き(カウンタ方向)に定着ロール61と近接する状態でバッフルホルダ72によって保持されている。   In the vicinity of the downstream side of the nip portion N, the paper P peeled off from the fixing roll 61 by the peeling nip member 64b is completely separated from the fixing roll 61 and guided to a paper discharge path toward the discharge portion of the image forming apparatus. A peeling assisting member 70 is provided. The peeling auxiliary member 70 is held by a baffle holder 72 in a state in which the peeling baffle 71 is close to the fixing roll 61 in a direction (counter direction) opposite to the rotation direction of the fixing roll 61.

次に、定着装置60を構成する各部材について詳細に述べる。まず定着ロール61では、コア(基材)611は、鉄、アルミニウム、SUS等の熱伝導率の高い金属で形成された外径30mm、肉厚1.8mm、長さ360mmの円筒体で構成されている。
耐熱性弾性体層612は、耐熱性の高い弾性体で構成され、特に、ゴム硬度が15〜45°(JIS−A)程度のゴム、エラストマー等の弾性体を用いるのが好ましい。具体的には、シリコーンゴム、フッ素ゴム等を用いることができる。本実施の形態の定着装置60では、ゴム硬度が35°(JIS−A)のシリコーンHTVゴムを600μmの厚さでコア611に被覆している。
Next, each member constituting the fixing device 60 will be described in detail. First, in the fixing roll 61, the core (base material) 611 is formed of a cylindrical body having an outer diameter of 30 mm, a thickness of 1.8 mm, and a length of 360 mm formed of a metal having high thermal conductivity such as iron, aluminum, and SUS. ing.
The heat-resistant elastic body layer 612 is composed of an elastic body having high heat resistance, and it is particularly preferable to use an elastic body such as rubber or elastomer having a rubber hardness of about 15 to 45 ° (JIS-A). Specifically, silicone rubber, fluorine rubber, or the like can be used. In the fixing device 60 of the present embodiment, the core 611 is coated with a silicone HTV rubber having a rubber hardness of 35 ° (JIS-A) with a thickness of 600 μm.

離型層613には、例えばシリコーン樹脂、フッ素樹脂等の耐熱性樹脂が用いられるが、トナーに対する離型性や耐摩耗性の観点から、フッ素樹脂が適している。フッ素樹脂としては、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)等が使用できる。離型層613の厚さは、好ましくは5〜30μmに構成している。本実施の形態の定着装置60では、厚さ30μmのPFAを被覆し、表面を鏡面状態に近く仕上げている。   For the release layer 613, for example, a heat-resistant resin such as a silicone resin or a fluororesin is used, but a fluororesin is suitable from the viewpoint of the releasability to the toner and the wear resistance. As the fluororesin, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP) and the like can be used. The thickness of the release layer 613 is preferably 5 to 30 μm. In the fixing device 60 of the present embodiment, PFA with a thickness of 30 μm is coated and the surface is finished close to a mirror surface state.

エンドレスベルト62は、出力画像に継ぎ目に起因する欠陥が生じないように、原形が円筒形状に形成された継ぎ目がない無端ベルトであり、ベース層と、このベース層の定着ロール61側の面または両面に被覆された離型層とから構成されている。ベース層は、熱硬化性ポリイミド、熱可塑性ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド等のポリマーにより形成され、その厚さは、30〜200μm、好ましくは50〜125μm、より好ましくは75〜100μm程度である。ベース層の表面に被覆される離型層としては、フッ素樹脂、例えばPFA、PTFE、FEPで形成され、その厚さは5〜100μm、好ましくは10〜30μm程度である。
本実施の形態の定着装置60では、周長94mm、厚さ75μm、幅320mmの熱硬化性ポリイミドからなるベース層に、厚さ30μmのPFAからなる離型層を積層した構成のエンドレスベルト62を用いている。
The endless belt 62 is a seamless endless belt whose original shape is formed in a cylindrical shape so that a defect due to the seam does not occur in the output image. The base layer and the surface of the base layer on the fixing roll 61 side or It is comprised from the mold release layer coat | covered on both surfaces. The base layer is formed of a polymer such as thermosetting polyimide, thermoplastic polyimide, polyamide, or polyamideimide, and has a thickness of 30 to 200 μm, preferably 50 to 125 μm, and more preferably about 75 to 100 μm. The release layer coated on the surface of the base layer is made of a fluororesin such as PFA, PTFE, or FEP, and has a thickness of about 5 to 100 μm, preferably about 10 to 30 μm.
In the fixing device 60 of the present embodiment, an endless belt 62 having a configuration in which a release layer made of PFA having a thickness of 30 μm is laminated on a base layer made of thermosetting polyimide having a circumferential length of 94 mm, a thickness of 75 μm, and a width of 320 mm. Used.

エンドレスベルト62の内部に配置された圧力パッド64は、上述したように、プレニップ部材64a、剥離ニップ部材64bで構成され、バネや弾性体によって定着ロール61を35kgfの荷重で押圧するようにホルダ65に支持されている。プレニップ部材64aには、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の弾性体や板バネ等を用いることができ、定着ロール61側の面は、ほぼ定着ロール61の外周面に倣う凹状曲面で形成されている。本実施の形態の定着装置60では、幅10mm、厚さ5mm、長さ320mmのシリコーンゴムを用いている。
剥離ニップ部材64bは、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、ポリイミド、ポリエステル、ポリアミド等の耐熱性を有する樹脂、または鉄、アルミニウム、SUS等の金属で形成されている。剥離ニップ部材64bの形状としては、ニップ部Nにおける外面形状が一定の曲率半径を有する凸状曲面に形成されている。
そして、本実施の形態の定着装置60では、エンドレスベルト62は、圧力パッド64により定着ロール61に約40°の巻き付き角度でラップされ、約10mm幅のニップ部Nを形成している。
As described above, the pressure pad 64 disposed inside the endless belt 62 includes the pre-nip member 64a and the peeling nip member 64b, and the holder 65 is configured to press the fixing roll 61 with a load of 35 kgf by a spring or an elastic body. It is supported by. An elastic body such as silicone rubber or fluororubber, a leaf spring, or the like can be used for the prenip member 64 a, and the surface on the fixing roll 61 side is formed with a concave curved surface that substantially follows the outer peripheral surface of the fixing roll 61. In the fixing device 60 of the present embodiment, silicone rubber having a width of 10 mm, a thickness of 5 mm, and a length of 320 mm is used.
The peeling nip member 64b is formed of a heat-resistant resin such as PPS (polyphenylene sulfide), polyimide, polyester, polyamide, or a metal such as iron, aluminum, or SUS. As the shape of the peeling nip member 64b, the outer surface shape in the nip portion N is formed as a convex curved surface having a constant radius of curvature.
In the fixing device 60 of the present embodiment, the endless belt 62 is wrapped around the fixing roll 61 by the pressure pad 64 at a winding angle of about 40 ° to form a nip portion N having a width of about 10 mm.

また、ホルダ65に配設されたベルトガイド部材63には、エンドレスベルト62の回転方向に向けて複数のリブが形成され、エンドレスベルト62内周面との接触面積を極力少なく構成している。このベルトガイド部材63は、上述したように、エンドレスベルト62の内周面と摺擦するため、摩擦係数が低く、かつ、エンドレスベルト62から熱を奪い難いように熱伝導率が低い材質が適しており、PFAやPPS等の耐熱性樹脂が用いられる。   Also, the belt guide member 63 disposed in the holder 65 is formed with a plurality of ribs in the rotational direction of the endless belt 62 so as to minimize the contact area with the inner peripheral surface of the endless belt 62. As described above, the belt guide member 63 is made of a material having a low coefficient of friction and low thermal conductivity so that the endless belt 62 does not easily take heat because it rubs against the inner peripheral surface of the endless belt 62. A heat-resistant resin such as PFA or PPS is used.

さらに、ホルダ65には、定着装置60の長手方向に亘って潤滑剤塗布部材67が配設されている。潤滑剤塗布部材67は、エンドレスベルト62内周面に対して接触するように配置され、潤滑剤を適量供給する。これにより、エンドレスベルト62と低摩擦シート68との摺動部に潤滑剤を供給し、低摩擦シート68を介したエンドレスベルト62と圧力パッド64との摺動抵抗をさらに低減して、エンドレスベルト62の円滑な回動を図っている。また、エンドレスベルト62の内周面や低摩擦シート68表面の摩耗を抑制する効果も有している。   Further, the holder 65 is provided with a lubricant application member 67 along the longitudinal direction of the fixing device 60. The lubricant application member 67 is disposed so as to contact the inner peripheral surface of the endless belt 62 and supplies an appropriate amount of lubricant. As a result, the lubricant is supplied to the sliding portion between the endless belt 62 and the low friction sheet 68, and the sliding resistance between the endless belt 62 and the pressure pad 64 via the low friction sheet 68 is further reduced. 62 is smoothly rotated. Further, it has an effect of suppressing wear on the inner peripheral surface of the endless belt 62 and the surface of the low friction sheet 68.

なお、潤滑剤としては、定着温度環境下での長期使用に対する耐久性を有し、かつ、エンドレスベルト62内周面との濡れ性を維持できるものが適している。例えば、シリコーンオイルやフッ素オイル等の液体状のオイルや、固形物質と液体とを混合させたグリース等、さらにはこれらを組み合わせたものを用いることができる。シリコーンオイルとしては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、カルボキシ変性シリコーンオイル、シラノール変性シリコーンオイル、スルホン酸変性シリコーンオイル等が挙げられるが、本実施の形態の定着装置60では、メチルフェニルシリコーンオイル(KF53:信越化学(株)製)を用いている。   As the lubricant, a lubricant that has durability against long-term use under a fixing temperature environment and can maintain wettability with the inner peripheral surface of the endless belt 62 is suitable. For example, liquid oil such as silicone oil or fluorine oil, grease in which a solid substance and a liquid are mixed, or a combination thereof can be used. Examples of the silicone oil include dimethyl silicone oil, methylphenyl silicone oil, amino-modified silicone oil, carboxy-modified silicone oil, silanol-modified silicone oil, and sulfonic acid-modified silicone oil. In the fixing device 60 of the present embodiment, Methylphenyl silicone oil (KF53: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) is used.

続いて、本実施の形態の定着装置60における低摩擦シート68について説明する。
低摩擦シート68は、圧力パッド64とエンドレスベルト62内周面との間に設けられている。そして、ニップ部Nにおいて圧力パッド64と定着ロール61との間に押圧力が印加されている状態の下で、低摩擦シート68は、エンドレスベルト62内周面と摺擦する際に、エンドレスベルト62内周面と圧力パッド64との摺動抵抗(摩擦抵抗)を低減する機能を有している。そのため、低摩擦シート68には、摩擦係数が小さく、耐摩耗性・耐熱性に優れた特性が要求される。
そこで、本実施の形態の低摩擦シート68は、図4(低摩擦シート68の断面構成図)に示したように、PTFE繊維等のフッ素樹脂繊維が平織り、綾織り等によって編み込まれて形成された基材681と、少なくともエンドレスベルト62内周面側の面において基材681のフッ素樹脂繊維を覆うように被覆したPTFE等からなるフッ素樹脂層682とで構成されている。その際、基材681のフッ素樹脂繊維を覆うフッ素樹脂層682は、フッ素樹脂繊維の凹凸が表面に現れるような膜厚で形成されている。このようなフッ素樹脂層682は、基材681のフッ素樹脂繊維に対して、フッ素樹脂水分散液を含浸塗布させ、これを焼成することにより形成される。したがって、低摩擦シート68のエンドレスベルト62内周面側には、フッ素樹脂繊維による凹凸が形成されている。
さらには、低摩擦シート68は、エンドレスベルト62の回動によるエンドレスベルト62内周面からの摩擦抵抗に抗して、低摩擦シート68としての形状を維持する程度の剛性を確保する観点から、200℃雰囲気下における1cm幅当たりの引張荷重0.75Nに対する伸び率は5.0%以下であるように構成されている。
Next, the low friction sheet 68 in the fixing device 60 of the present embodiment will be described.
The low friction sheet 68 is provided between the pressure pad 64 and the inner peripheral surface of the endless belt 62. When the pressing force is applied between the pressure pad 64 and the fixing roll 61 in the nip portion N, the low friction sheet 68 is rubbed against the inner peripheral surface of the endless belt 62, and the endless belt 62 has a function of reducing sliding resistance (friction resistance) between the inner peripheral surface and the pressure pad 64. For this reason, the low friction sheet 68 is required to have a small friction coefficient and excellent characteristics of wear resistance and heat resistance.
Therefore, as shown in FIG. 4 (cross-sectional configuration diagram of the low friction sheet 68), the low friction sheet 68 of the present embodiment is formed by weaving fluororesin fibers such as PTFE fibers by plain weave, twill weave, or the like. The base material 681 and a fluororesin layer 682 made of PTFE or the like coated so as to cover the fluororesin fibers of the base material 681 at least on the inner peripheral surface side of the endless belt 62. At that time, the fluororesin layer 682 covering the fluororesin fiber of the substrate 681 is formed with such a film thickness that the unevenness of the fluororesin fiber appears on the surface. Such a fluororesin layer 682 is formed by impregnating and applying a fluororesin aqueous dispersion to the fluororesin fibers of the base material 681 and firing it. Accordingly, the low friction sheet 68 is formed with unevenness due to the fluororesin fiber on the inner peripheral surface side of the endless belt 62.
Furthermore, the low friction sheet 68 is resistant to the frictional resistance from the inner peripheral surface of the endless belt 62 due to the rotation of the endless belt 62, and from the viewpoint of securing rigidity to maintain the shape as the low friction sheet 68, The elongation for a tensile load of 0.75 N per 1 cm width in a 200 ° C. atmosphere is 5.0% or less.

ここでまず、ニップ部Nにおけるエンドレスベルト62と圧力パッド64との摺動について述べる。
上述したように、トナー像が静電転写された用紙Pが定着装置60のニップ部Nを通過することによってトナー像が用紙Pに定着されるが、用紙Pがニップ部Nを通過する際の搬送力は、駆動側の定着ロール61から受けている。すなわち、用紙Pは、定着ロール61の回転に伴い、定着ロール61から摩擦力を受けることによって搬送されている。
一方、ニップ部Nに用紙Pが搬送されていない状態では、従動側のエンドレスベルト62も定着ロール61から摩擦力を受けることによって回動しているが、ニップ部Nに用紙Pが搬送され、用紙Pがニップ部Nに挟持されている状態では、エンドレスベルト62は用紙Pを介して定着ロール61から搬送力を受けている。したがって、用紙P側から捉えると、用紙Pがニップ部Nを通過する際には、用紙Pには、定着ロール61からの搬送力が働くと同時に、エンドレスベルト62側から搬送方向とは逆方向の力(逆搬送力)が作用することとなる。
First, sliding between the endless belt 62 and the pressure pad 64 in the nip portion N will be described.
As described above, the sheet P on which the toner image has been electrostatically transferred passes through the nip portion N of the fixing device 60 to fix the toner image on the sheet P. When the sheet P passes through the nip portion N, The conveying force is received from the fixing roller 61 on the driving side. That is, the paper P is conveyed by receiving a frictional force from the fixing roll 61 as the fixing roll 61 rotates.
On the other hand, in a state where the paper P is not conveyed to the nip portion N, the driven endless belt 62 is also rotated by receiving the frictional force from the fixing roll 61, but the paper P is conveyed to the nip portion N, In a state where the paper P is nipped by the nip portion N, the endless belt 62 receives a conveying force from the fixing roll 61 via the paper P. Accordingly, when viewed from the sheet P side, when the sheet P passes through the nip portion N, the sheet P is subjected to the conveying force from the fixing roll 61 and at the same time, the direction opposite to the conveying direction from the endless belt 62 side. Force (reverse conveying force) is applied.

したがって、仮にエンドレスベルト62と圧力パッド64との間の摺動抵抗が増加した場合には、エンドレスベルト62の回動が円滑でなくなるために、用紙Pはエンドレスベルト62から逆搬送力を受けることとなる。その場合には、用紙Pの搬送が定着ロール61の回動に追随できなくなって、用紙Pと定着ロール61との間でスリップが発生する。
特に、定着ロール61の外径が中央部から両端部にかけて大きく形成された所謂フレア形状で構成されたり、剥離ニップ部材64bと定着ロール61との間の押圧力が中央部から両端部にかけて大きくなるように設定されることによって、ニップ部Nにおいては、常に用紙Pに対し中央部から両端部に向かって幅方向に力が作用するようにして、用紙Pに紙しわが生じるのを抑制している。ところが、エンドレスベルト62と圧力パッド64との間の摺動抵抗が増加して、用紙Pが定着ロール61の搬送に追随できなくなってスリップが生じると、このような用紙Pの幅方向に作用する力のバランスが崩れることとなり、用紙Pに紙しわや画像ずれを生じさせる結果を招いてしまう。
Therefore, if the sliding resistance between the endless belt 62 and the pressure pad 64 increases, the rotation of the endless belt 62 is not smooth, so that the paper P receives a reverse conveying force from the endless belt 62. It becomes. In that case, the conveyance of the paper P cannot follow the rotation of the fixing roll 61, and slip occurs between the paper P and the fixing roll 61.
In particular, the fixing roll 61 has a so-called flare shape in which the outer diameter increases from the center to both ends, or the pressing force between the peeling nip member 64b and the fixing roll 61 increases from the center to both ends. By setting as described above, in the nip portion N, a force is always applied to the paper P in the width direction from the central portion toward both ends, thereby suppressing the occurrence of paper wrinkles on the paper P. Yes. However, when the sliding resistance between the endless belt 62 and the pressure pad 64 increases and the sheet P cannot follow the conveyance of the fixing roll 61 and slip occurs, the sheet P acts in the width direction of the sheet P. The balance of force will be lost, resulting in paper wrinkles and image misalignment on the paper P.

そこで、本実施の形態の定着装置60では、エンドレスベルト62と圧力パッド64との摺擦面には、フッ素樹脂繊維が編み込まれて形成された基材681と、少なくともエンドレスベルト62内周面側において基材681のフッ素樹脂繊維を覆うように被覆したフッ素樹脂層682とで構成された低摩擦シート68を配設している。さらには、潤滑剤塗布部材67によって内周面に潤滑剤が塗布されたエンドレスベルト62の回動によって、低摩擦シート68とエンドレスベルト62内周面との摺動部には潤滑剤が供給されている。そのため、低摩擦シート68自体が低摩擦係数で構成されたこと、さらには低摩擦シート68とエンドレスベルト62内周面との摺動部に潤滑剤を介在させたことによって、低摩擦シート68とエンドレスベルト62内周面との摩擦係数を極めて小さく設定することが可能となる。   Therefore, in the fixing device 60 of the present embodiment, the base material 681 formed by weaving fluororesin fibers on the sliding surface between the endless belt 62 and the pressure pad 64 and at least the inner peripheral surface side of the endless belt 62. , A low friction sheet 68 composed of a fluororesin layer 682 coated so as to cover the fluororesin fibers of the substrate 681 is disposed. Further, the lubricant is supplied to the sliding portion between the low friction sheet 68 and the inner peripheral surface of the endless belt 62 by the rotation of the endless belt 62 whose inner peripheral surface is coated with the lubricant applying member 67. ing. Therefore, the low friction sheet 68 itself is configured with a low coefficient of friction, and further, the lubricant is interposed in the sliding portion between the low friction sheet 68 and the inner peripheral surface of the endless belt 62, thereby The friction coefficient with the inner peripheral surface of the endless belt 62 can be set to be extremely small.

特に、低摩擦シート68のエンドレスベルト62内周面側には、フッ素樹脂繊維による凹凸が形成されているので、低摩擦シート68とエンドレスベルト62内周面との接触は低摩擦シート68の凸部で生じることとなって、両者の接触面積は小さなものとなる。そのため、低摩擦シート68とエンドレスベルト62内周面との摩擦係数をさらに低くすることができる。
また、低摩擦シート68の凹部に潤滑剤を保持しておくことができるので、この凹部から低摩擦シート68とエンドレスベルト62内周面との接触部(凸部)に潤滑剤を供給でき、接触部では常に潤滑剤が介在した接触状態を維持することができる。
このようにして、低摩擦シート68とエンドレスベルト62との間の摺動抵抗を低いレベルに維持することができるので、エンドレスベルト62の円滑な回動が可能となり、用紙Pを定着ロール61と等速に安定して搬送することができ、画像ずれや紙しわの発生を抑えられることが可能となる。
さらに、低摩擦シート68の摩耗も抑制することができるとともに、例え低摩擦シート68の摺擦面に摩耗が生じても、露出する基材681はフッ素樹脂繊維で構成されているので、摩擦係数を低く維持することが可能である。
In particular, since the unevenness by the fluororesin fiber is formed on the inner peripheral surface side of the endless belt 62 of the low friction sheet 68, the contact between the low friction sheet 68 and the inner peripheral surface of the endless belt 62 is uneven. As a result, the contact area between the two becomes small. Therefore, the friction coefficient between the low friction sheet 68 and the inner peripheral surface of the endless belt 62 can be further reduced.
Further, since the lubricant can be held in the concave portion of the low friction sheet 68, the lubricant can be supplied from this concave portion to the contact portion (convex portion) between the low friction sheet 68 and the inner peripheral surface of the endless belt 62, The contact portion can always maintain a contact state in which the lubricant is interposed.
In this way, since the sliding resistance between the low friction sheet 68 and the endless belt 62 can be maintained at a low level, the endless belt 62 can be smoothly rotated, and the paper P can be separated from the fixing roll 61. It is possible to stably convey at a constant speed, and it is possible to suppress the occurrence of image misalignment and paper wrinkles.
Further, the wear of the low friction sheet 68 can be suppressed, and even if wear occurs on the rubbing surface of the low friction sheet 68, the exposed base material 681 is made of fluororesin fiber. Can be kept low.

その際、本実施の形態の低摩擦シート68に加えて、エンドレスベルト62の内周面に微細な凹凸を形成しておくことにより、エンドレスベルト62の内周面における潤滑剤の保持能力を向上させることができる。エンドレスベルト62の内周面における潤滑剤の保持能力を高くすることによって、エンドレスベルト62と低摩擦シート68との摺動部において、適量の潤滑剤量をさらに安定して維持することが可能となる。また、エンドレスベルト62と低摩擦シート68との接触面積をさらに小さくすることもできるので、低摩擦シート68とエンドレスベルト62内周面との摩擦係数をさらに低く設定できる。   At that time, in addition to the low friction sheet 68 of the present embodiment, by forming fine irregularities on the inner peripheral surface of the endless belt 62, the retention capacity of the lubricant on the inner peripheral surface of the endless belt 62 is improved. Can be made. By increasing the retention capacity of the lubricant on the inner peripheral surface of the endless belt 62, it is possible to more stably maintain an appropriate amount of lubricant at the sliding portion between the endless belt 62 and the low friction sheet 68. Become. In addition, since the contact area between the endless belt 62 and the low friction sheet 68 can be further reduced, the friction coefficient between the low friction sheet 68 and the inner peripheral surface of the endless belt 62 can be set to be lower.

ところで、本実施の形態の低摩擦シート68では、基材681のフッ素樹脂繊維に対し、少なくともエンドレスベルト62内周面側の面に、フッ素樹脂水分散液を含浸塗布させ、これを焼成することによってフッ素樹脂層682を形成している。そのため、フッ素樹脂層682は、基材681のフッ素樹脂繊維を一様な皮膜で被覆するように形成されるので、潤滑剤に対する浸潤性、透過性がないように構成されている。このように、低摩擦シート68が潤滑剤に対する浸潤性、透過性のないように形成されることで、潤滑剤が低摩擦シート68に滲み込むことを抑制できるので、摺動部において潤滑剤が失われず、潤滑剤の安定的な維持を可能とする。また、低摩擦シート68に滲み込むことによる低摩擦シート68自体の変質も抑制し、長期の使用にも耐え得る耐熱安定性を維持することができる。さらには、潤滑剤が圧力パッド64のプレニップ部材64aに滲み込んで膨潤することにより変形し、ニップ圧が変化することを防ぐこともできる。   By the way, in the low friction sheet 68 of the present embodiment, the fluororesin water dispersion is impregnated and applied to at least the inner peripheral surface side of the endless belt 62 on the fluororesin fiber of the substrate 681 and fired. Thus, a fluororesin layer 682 is formed. Therefore, the fluororesin layer 682 is formed so as to cover the fluororesin fibers of the base material 681 with a uniform film, and is configured so as not to have infiltration and permeability with respect to the lubricant. Thus, since the low friction sheet 68 is formed so as not to be permeable and permeable to the lubricant, the lubricant can be prevented from seeping into the low friction sheet 68. It is not lost and enables stable maintenance of the lubricant. In addition, it is possible to suppress deterioration of the low-friction sheet 68 itself that permeates into the low-friction sheet 68 and maintain heat-resistant stability that can withstand long-term use. Furthermore, it is possible to prevent the lubricant from being deformed by oozing into the pre-nip member 64a of the pressure pad 64 and swelling, thereby changing the nip pressure.

また、低摩擦シート68の表面のフッ素樹脂層682は、潤滑剤との親和性の低い(撥油性を有する)材質であるので、潤滑剤が低摩擦シート68表面に過剰に保持されることがなく、低摩擦シート68表面とエンドレスベルト62内周面との間において潤滑剤の流動性を高くすることができる。そのため、摺動部に潤滑剤が滞留せず、新たに供給される潤滑剤との入れ替わりが効率よく行なわれることも可能とする。
したがって、エンドレスベルト62とベルトガイド部材63等との摺動により生じた摩耗粉等がエンドレスベルト62と圧力パッド64との間の摺動部に入り込んでも摩耗粉等は滞留しないので、異物の混入による潤滑剤のゲル化に起因する粘度上昇を抑制して摺動抵抗の増加を抑える効果も有している。さらには、潤滑剤がニップ部Nにおいて熱を受ける時間も少なくなるので、潤滑剤の熱劣化も抑えることができる。
なお、低摩擦シート68は、圧力パッド64のエンドレスベルト62内周面側に配置される構成であれば、低摩擦シート68を圧力パッド64と別体に構成しても、圧力パッド64と一体的に構成しても、いずれでもよい。
Further, since the fluororesin layer 682 on the surface of the low friction sheet 68 is made of a material having a low affinity with the lubricant (having oil repellency), the lubricant may be excessively held on the surface of the low friction sheet 68. In addition, the fluidity of the lubricant can be increased between the surface of the low friction sheet 68 and the inner peripheral surface of the endless belt 62. For this reason, the lubricant does not stay in the sliding portion, and the replacement with the newly supplied lubricant can be efficiently performed.
Therefore, even if wear powder or the like generated by sliding between the endless belt 62 and the belt guide member 63 enters the sliding portion between the endless belt 62 and the pressure pad 64, the wear powder or the like does not stay. It also has an effect of suppressing an increase in sliding resistance by suppressing an increase in viscosity due to gelation of the lubricant due to. Furthermore, since the time for the lubricant to receive heat at the nip portion N is reduced, thermal deterioration of the lubricant can be suppressed.
If the low friction sheet 68 is arranged on the inner peripheral surface side of the endless belt 62 of the pressure pad 64, the low friction sheet 68 is integrated with the pressure pad 64 even if the low friction sheet 68 is configured separately from the pressure pad 64. Any of these may be used.

さらに上述した構成に加えて、本実施の形態の低摩擦シート68では、200℃雰囲気における1cm幅当たりの引張荷重0.75Nに対する伸び率は5.0%以下であるように構成され、エンドレスベルト62の回動によるエンドレスベルト62内周面からの摩擦抵抗に抗して、低摩擦シート68としての形状を維持する程度の剛性を確保している。
ここで、低摩擦シート68の引張特性は、熱機械分析装置TMA−50((株)島津製作所製)を用い、低摩擦シート68の摺動方向に長さ10mm、幅5mmの長方形状に切り出したサンプルに対し、雰囲気温度200℃の下、0.5Nまで荷重を加えていく過程における0.375N時点での伸び量を求めることによって測定した。そして、この伸び量をもって1cm幅当たりに換算して、上記引張荷重0.75Nに対する伸び率とした。
なお、200℃雰囲気で規定したのは、ニップ部Nにおいては、定着ロール61により低摩擦シート68の温度が200℃近くまで上昇するので、低摩擦シート68が使用される温度状態として想定したものである。また、1cm幅当たりの引張荷重を0.75Nとしたのは、低摩擦シート68とエンドレスベルト62との摺動により、低摩擦シート68がエンドレスベルト62から受ける引張力として一般的に想定できる値だからである。
Further, in addition to the above-described configuration, the low friction sheet 68 of the present embodiment is configured such that the elongation percentage with respect to a tensile load of 0.75 N per 1 cm width in a 200 ° C. atmosphere is 5.0% or less. The rigidity of the low friction sheet 68 is maintained against the frictional resistance from the inner peripheral surface of the endless belt 62 due to the rotation of the 62.
Here, the tensile properties of the low friction sheet 68 are cut into a rectangular shape having a length of 10 mm and a width of 5 mm in the sliding direction of the low friction sheet 68 using a thermomechanical analyzer TMA-50 (manufactured by Shimadzu Corporation). The sample was measured by determining the amount of elongation at 0.375 N in the process of applying a load up to 0.5 N under an atmospheric temperature of 200 ° C. And this elongation amount was converted per 1 cm width, and it was set as the elongation rate with respect to the tensile load of 0.75N.
Note that the reason for the 200 ° C. atmosphere is that the temperature of the low friction sheet 68 is assumed to be in the nip portion N because the temperature of the low friction sheet 68 is increased to nearly 200 ° C. by the fixing roll 61. It is. Further, the tensile load per 1 cm width is set to 0.75 N. The value that can be generally assumed as the tensile force that the low friction sheet 68 receives from the endless belt 62 due to the sliding between the low friction sheet 68 and the endless belt 62. That's why.

このように、低摩擦シート68を200℃雰囲気における1cm幅当たりの引張荷重0.75Nに対する伸び率が5.0%以下となるように形成することで、低摩擦シート68としての形状を維持する程度の剛性が確保され、エンドレスベルト62の回動によってエンドレスベルト62内周面から摩擦抵抗を受けても、低摩擦シート68の伸びは極めて僅かであり、低摩擦シート68にうねりや波打ち等の変形を生じさせることはない。   Thus, the shape as the low friction sheet 68 is maintained by forming the low friction sheet 68 so that the elongation ratio with respect to the tensile load of 0.75 N per 1 cm width in a 200 ° C. atmosphere is 5.0% or less. Even if the endless belt 62 is rotated and the endless belt 62 is subjected to frictional resistance from the inner peripheral surface of the endless belt 62, the low friction sheet 68 is very little stretched. There is no deformation.

これに対し、後段の実施例および比較例に示したように(後段の図5参照)、200℃雰囲気における1cm幅当たりの引張荷重0.75Nに対する伸び率が5.0%より大きい低摩擦シート68においては、低摩擦シート68の長手方向に不均一な伸びが生じてしまい、低摩擦シート68の全体にうねりや波打ちが発生する。そのため、ニップ部Nにおけるニップ圧が長手方向に亘って不均一となり、定着画像に定着むらや画像の乱れを生じさせる。また、ニップ部Nにおけるエンドレスベルト62の摺動抵抗が部分的に高くなり、用紙搬送性を悪化させて、画像ずれや紙しわを発生させる。さらに、このような摺動抵抗の増加は、低摩擦シート68の変形を一層助長させることとなる。   On the other hand, as shown in the examples and comparative examples in the latter stage (see FIG. 5 in the latter stage), the low friction sheet having an elongation rate of more than 5.0% with respect to a tensile load of 0.75 N per 1 cm width in a 200 ° C. atmosphere. In 68, non-uniform elongation occurs in the longitudinal direction of the low friction sheet 68, and the entire low friction sheet 68 is swelled and wavy. For this reason, the nip pressure at the nip portion N becomes non-uniform in the longitudinal direction, causing non-uniform fixing and image distortion in the fixed image. In addition, the sliding resistance of the endless belt 62 at the nip portion N is partially increased, deteriorating the paper transportability and causing image displacement and paper wrinkles. Furthermore, such an increase in sliding resistance further promotes deformation of the low friction sheet 68.

ここで、低摩擦シート68を200℃雰囲気における1cm幅当たりの引張荷重0.75Nに対する伸び率が5.0%以下となるような剛性を実現するのは、主としてPTFE繊維等のフッ素樹脂繊維が平織り、綾織り等によって編み込まれて形成された基材681である。すなわち、低摩擦シート68の基材681を構成するフッ素樹脂繊維の繊維径や織り方、さらには網目の細かさ等を様々に組み合わすことによって、上記伸び率が5.0%以下となるような剛性を実現することができる。
また、基材681と、基材681を補強する補強層とを組み合わせて、低摩擦シート68に上記伸び率が5.0%以下となるような剛性とすることもできる。例えば、基材681だけでは上記伸び率が5.0%より大きくなる構成でも、低摩擦シート68の圧力パッド64側の面に、補強層としてフィルム状の耐熱性樹脂や金属を積層させて接着することで、上記伸び率が5.0%以下となるような剛性を実現することもできる。
Here, the low-friction sheet 68 has a rigidity such that the elongation rate with respect to a tensile load of 0.75 N per 1 cm width in a 200 ° C. atmosphere is 5.0% or less, mainly by fluororesin fibers such as PTFE fibers. A base material 681 formed by weaving by plain weave, twill weave, or the like. That is, the elongation percentage is 5.0% or less by variously combining the fiber diameter and weaving method of the fluororesin fibers constituting the base material 681 of the low friction sheet 68 and the fineness of the mesh. High rigidity can be realized.
In addition, the base 681 and the reinforcing layer that reinforces the base 681 can be combined to make the low friction sheet 68 rigid so that the elongation rate is 5.0% or less. For example, even if the base material 681 alone has a structure in which the elongation rate is greater than 5.0%, a film-like heat-resistant resin or metal is laminated as a reinforcing layer on the surface of the low friction sheet 68 on the pressure pad 64 side. By doing so, it is also possible to achieve rigidity such that the elongation rate is 5.0% or less.

以下、実施例およびこれに対する比較例に基づき、本実施の形態の低摩擦シート68を具体的に説明する。なお、本実施の形態の低摩擦シート68は実施例に限定されるものではない。
(実施例1)
延伸PTFEフィルムと、PTFE繊維から成る織布との積層品(品番#8181、繊維の太さ400D、朱子織り:ジャパンゴアテックス(株)製)を基材に用い、その織布面に、PTFE水分散液を含浸塗布し、これを焼成したものを低摩擦シート68(基材の織布面側が摺動面)とした。この場合の低摩擦シート68は、200℃雰囲気下における1cm幅当たりの引張荷重0.75Nに対する伸び率は4.5%であり、5.0%以下を満たすものである。
この低摩擦シート68を本実施の形態の定着装置60に基材の織布側がエンドレスベルト62側になるように配設し、富士ゼロックス(株)製のカラープリンタC2220を用いて、フルカラーの所定のパターン画像を富士ゼロックス(株)製のJ紙(商品名)に出力するランニングテストを行い、ランニング初期と20万枚プリント後とにおける定着ロール61の駆動トルクとプリント画像の画質とを評価した。ここで、本実施の形態の定着装置60では、エンドレスベルト62が定着ロール61に従動するように構成しているため、定着ロール61の駆動トルクの経時変化を測定することで、低摩擦シート68とエンドレスベルト62との摺動抵抗を評価することができる。
Hereinafter, the low friction sheet 68 of the present embodiment will be described in detail based on examples and comparative examples. The low friction sheet 68 of the present embodiment is not limited to the examples.
(Example 1)
A laminate of a stretched PTFE film and a woven fabric made of PTFE fibers (product number # 8181, fiber thickness 400D, satin weave: manufactured by Japan Gore-Tex Co., Ltd.) is used as a base material, and PTFE is applied to the woven fabric surface. A low friction sheet 68 (the woven fabric surface side of the base material is the sliding surface) was obtained by impregnating and applying an aqueous dispersion and firing this. In this case, the low friction sheet 68 has an elongation rate of 4.5% with respect to a tensile load of 0.75 N per 1 cm width in a 200 ° C. atmosphere, and satisfies 5.0% or less.
The low-friction sheet 68 is disposed on the fixing device 60 of the present embodiment so that the woven fabric side of the base material is the endless belt 62 side, and a full-color predetermined color is obtained using a color printer C2220 manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd. A running test was performed to output the pattern image on J paper (trade name) manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd., and the driving torque of the fixing roller 61 and the image quality of the printed image were evaluated in the initial running and after printing 200,000 sheets. . Here, since the endless belt 62 is configured to follow the fixing roll 61 in the fixing device 60 of the present embodiment, the low friction sheet 68 is measured by measuring a change with time of the driving torque of the fixing roll 61. And the endless belt 62 can be evaluated for sliding resistance.

その結果、ランニング初期と20万枚プリント後の双方ともに、定着ロール61の駆動トルクは低く安定しており、低摩擦シート68とエンドレスベルト62との摺動抵抗が低く維持され、安定した用紙搬送性が確認できた。また、プリント画像には紙しわや画像ずれ、さらには定着むら等の発生は認められず、画質も良好であった。
さらに、ランニングテスト後の低摩擦シート68を目視観察したところ、低摩擦シート68には僅かな波打ち状の変形が認められたが、圧力パッド64の変形はなく、上述したように、画質への影響は殆ど生じていない。
As a result, the driving torque of the fixing roller 61 is low and stable both at the beginning of running and after printing 200,000 sheets, the sliding resistance between the low friction sheet 68 and the endless belt 62 is kept low, and stable paper conveyance is achieved. The sex was confirmed. In addition, the printed image was free from paper wrinkles, image displacement, and uneven fixing, and the image quality was good.
Further, when the low friction sheet 68 after the running test was visually observed, a slight wavy deformation was found in the low friction sheet 68, but there was no deformation of the pressure pad 64, and as described above, the image quality was improved. There is almost no impact.

(比較例1)
ガラスクロス基材に、PTFE水分散液を含浸塗布し、これを焼成したものを低摩擦シート68とした。この場合の低摩擦シート68は、200℃雰囲気下における1cm幅当たりの引張荷重0.75Nに対する伸び率は0.3%であり、5.0%以下を満たすものである。
この低摩擦シート68を用いて、実施例1と同様のランニングテストを行なったところ、ランニング初期においては駆動トルク、画質ともに良好であったが、20万枚プリント後では、駆動トルクが上昇し、低摩擦シート68とエンドレスベルト62との摺動抵抗が増大していることが確認された。さらに、大きな画像ずれや紙しわも発生した。
さらに、ランニングテスト後の低摩擦シート68を目視観察したところ、低摩擦シート68に変形は生じていないものの、表面のフッ素樹脂(PTFE)が摩耗し、ガラス繊維が露出した状態であった。なお、この状態において圧力パッド64に変形は生じていなかった。
(Comparative Example 1)
A low-friction sheet 68 was obtained by impregnating and applying a PTFE aqueous dispersion to a glass cloth substrate and firing it. In this case, the low friction sheet 68 has an elongation rate of 0.3% with respect to a tensile load of 0.75 N per 1 cm width in an atmosphere of 200 ° C. and satisfies 5.0% or less.
Using this low friction sheet 68, a running test similar to that of Example 1 was performed. The driving torque and image quality were good in the initial stage of running, but after printing 200,000 sheets, the driving torque increased. It was confirmed that the sliding resistance between the low friction sheet 68 and the endless belt 62 was increased. In addition, large image shifts and paper wrinkles occurred.
Further, when the low friction sheet 68 after the running test was visually observed, the low friction sheet 68 was not deformed, but the surface fluororesin (PTFE) was worn and the glass fibers were exposed. In this state, the pressure pad 64 was not deformed.

(比較例2)
PTFE繊維からなる厚さ800μmの不織布(ポリフロンウェブ:ダイキン工業(株)製)を基材として、その状態のままで低摩擦シート68とした。この場合の低摩擦シート68は、200℃雰囲気下における1cm幅当たりの引張荷重0.75Nに対する伸び率は12.0%であり、5.0%以下を満たさないものである。
この低摩擦シート68を用いて、実施例1と同様のランニングテストを行なったところ、ランニング初期においては駆動トルク、画質ともに良好であったが、ランニングテスト中に駆動トルクの上昇が見られ、10万枚プリント時点において、用紙搬送性が悪化した結果、定着むらや紙しわも発生した。
さらに、ランニングテスト後の低摩擦シート68を目視観察したところ、低摩擦シート68に波打ち状の変形が認められ、圧力パッド64の膨潤による変形が観察された。
(Comparative Example 2)
A 800 μm thick nonwoven fabric made of PTFE fibers (Polyflon web: manufactured by Daikin Industries, Ltd.) was used as a base material to obtain a low friction sheet 68 as it was. In this case, the low friction sheet 68 has an elongation rate of 12.0% with respect to a tensile load of 0.75 N per 1 cm width in an atmosphere of 200 ° C., and does not satisfy 5.0% or less.
Using this low friction sheet 68, a running test similar to that of Example 1 was performed. The driving torque and image quality were good in the initial stage of running, but an increase in driving torque was observed during the running test. Uneven fixing and paper wrinkles also occurred as a result of the deterioration of paper conveyance at the time of printing 10,000 sheets.
Further, when the low friction sheet 68 after the running test was visually observed, the low friction sheet 68 was found to have a wavy deformation, and deformation due to swelling of the pressure pad 64 was observed.

(比較例3)
比較例2で使用した基材に、PTFE水分散液を含浸塗布し、これを焼成したものを低摩擦シート68とした。この場合の低摩擦シート68は、200℃雰囲気下における1cm幅当たりの引張荷重0.75Nに対する伸び率は7.0%であり、5.0%以下を満たさないものである。
この低摩擦シート68を用いて、実施例1と同様のランニングテストを行なったところ、ランニング初期においては駆動トルクは低く、画質も良好であったが、ランニングテスト中に駆動トルクの上昇が見られ、20万枚プリント時点では、用紙搬送性が悪化した結果、定着むらや紙しわも発生した。
さらに、ランニングテスト後の低摩擦シート68を目視観察したところ、低摩擦シート68に波打ち状の変形が認められたが、圧力パッド64の変形はなかった。
(Comparative Example 3)
The base used in Comparative Example 2 was impregnated with a PTFE aqueous dispersion and fired to obtain a low friction sheet 68. In this case, the low friction sheet 68 has an elongation rate of 7.0% with respect to a tensile load of 0.75 N per 1 cm width in an atmosphere of 200 ° C., and does not satisfy 5.0% or less.
A running test similar to that of Example 1 was performed using the low friction sheet 68. The driving torque was low and the image quality was good in the initial stage of running, but an increase in driving torque was observed during the running test. At the time of printing 200,000 sheets, uneven conveyance and paper wrinkles also occurred as a result of the deterioration of paper transportability.
Furthermore, when the low friction sheet 68 after the running test was visually observed, the low friction sheet 68 was found to have a wavy deformation, but the pressure pad 64 was not deformed.

(実施例2)
比較例3で使用した低摩擦シート68の摺擦面とは反対側の面に、厚さ20μmのポリイミドシートを積層接着したものを低摩擦シート68とした。この場合の低摩擦シート68は、200℃雰囲気下における1cm幅当たりの引張荷重0.75Nに対する伸び率は1.0%であり、5.0%以下を満たすものである。
この低摩擦シート68を用いて、実施例1と同様のランニングテストを行なったところ、ランニング初期および20万枚プリント後において、駆動トルクは低く用紙搬送性が安定的であり、画質も良好であった。
さらに、ランニングテスト後の低摩擦シート68を目視観察したところ、低摩擦シート68に波打ち状の変形も認められず、圧力パッド64の変形もなかった。
(Example 2)
The low friction sheet 68 was obtained by laminating and bonding a 20 μm thick polyimide sheet on the surface opposite to the rubbing surface of the low friction sheet 68 used in Comparative Example 3. In this case, the low friction sheet 68 has an elongation rate of 1.0% with respect to a tensile load of 0.75 N per 1 cm width in a 200 ° C. atmosphere, and satisfies 5.0% or less.
Using this low friction sheet 68, a running test similar to that of Example 1 was performed. As a result, the driving torque was low, the paper transportability was stable, and the image quality was good at the beginning of running and after printing 200,000 sheets. It was.
Further, when the low friction sheet 68 was visually observed after the running test, the low friction sheet 68 was not found to be wavy and the pressure pad 64 was not deformed.

以上の実施例および比較例の結果をまとめたものが図5である。図5に示したように、本実施の形態の低摩擦シート68を用いることで、低摩擦シート68にうねりや波打ち等の変形を生じさせずに、エンドレスベルト62の円滑な回動を可能とするので、紙しわや画像ずれ、さらには定着むら等の画像不良の発生を抑えることもできる。
かかる本実施の形態の低摩擦シート68での効果は、比較例との対比によって明確である。
FIG. 5 summarizes the results of the above examples and comparative examples. As shown in FIG. 5, by using the low friction sheet 68 of the present embodiment, it is possible to smoothly rotate the endless belt 62 without causing the low friction sheet 68 to be deformed, such as undulation or undulation. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of image defects such as paper wrinkles, image displacement, and fixing unevenness.
The effect of the low friction sheet 68 of this embodiment is clear by comparison with the comparative example.

以上説明したように、本実施の形態の定着装置60に配設される低摩擦シート68は、フッ素樹脂繊維が平織り、綾織り等によって編み込まれて形成された基材681と、少なくともエンドレスベルト62内周面側において基材681のフッ素樹脂繊維を覆うように被覆したフッ素樹脂層682とで構成されるとともに、200℃雰囲気における1cm幅当たりの引張荷重0.75Nに対する伸び率が5.0%以下で形成されている。
このように構成することによって、低摩擦シート68とエンドレスベルト62内周面との摩擦係数を低く設定することが可能となる。また、低摩擦シート68にうねりや波打ち等の変形が生じることを抑制することもできる。そのため、ニップ部Nにおけるニップ圧が長手方向に亘って不均一となり、定着画像に定着むらや画像の乱れを生じさせることや、ニップ部Nにおけるエンドレスベルト62の摺動抵抗が部分的に高くなり、エンドレスベルト62の円滑な回動を阻害することを抑制することができるので、良好な用紙搬送性を維持でき、紙しわの発生や画像ずれを抑制することも可能となる。
As described above, the low friction sheet 68 disposed in the fixing device 60 of the present embodiment includes the base material 681 formed by weaving fluororesin fibers by plain weave, twill weave, or the like, and at least the endless belt 62. It is comprised with the fluororesin layer 682 coat | covered so that the fluororesin fiber of the base material 681 may be covered in the inner peripheral surface side, and the elongation rate with respect to the tensile load 0.75N per 1 cm width in 200 degreeC atmosphere is 5.0% It is formed as follows.
With this configuration, the friction coefficient between the low friction sheet 68 and the inner peripheral surface of the endless belt 62 can be set low. In addition, it is possible to suppress the occurrence of deformation such as undulation or undulation in the low friction sheet 68. For this reason, the nip pressure at the nip portion N becomes non-uniform over the longitudinal direction, causing the fixing image to be unevenly fixed or disturbing the image, and the sliding resistance of the endless belt 62 at the nip portion N to be partially increased. Since the smooth rotation of the endless belt 62 can be suppressed, good paper transportability can be maintained, and the occurrence of paper wrinkles and image misalignment can be suppressed.

[実施の形態2]
実施の形態1では、加熱手段として定着ロールを用い、加圧手段として圧力パッドが押圧されたエンドレスベルトを用いた定着装置が搭載された画像形成装置について説明した。実施の形態2では、図1に示した画像形成装置に搭載する定着装置であって、加熱手段として発熱源が押圧されたエンドレスベルトを用い、加圧手段として加圧ロールを用いた定着装置について説明する。尚、実施の形態1と同様な構成については同様な符号を用い、ここではその詳細な説明を省略する。
[Embodiment 2]
In the first embodiment, an image forming apparatus in which a fixing roll using a fixing roll as a heating unit and an endless belt with a pressure pad pressed as a pressing unit is mounted has been described. In the second embodiment, a fixing device mounted on the image forming apparatus shown in FIG. 1, which uses an endless belt with a heat generation source pressed as a heating unit and uses a pressure roll as a pressing unit. explain. In addition, about the structure similar to Embodiment 1, the same code | symbol is used and the detailed description is abbreviate | omitted here.

図6は、本実施の形態における定着装置90の構成を示す側断面図である。図6に示すように、本実施の形態の定着装置90では、定着ベルト92が用紙Pのトナー像担持面側に配置されている。定着ベルト92の内側に発熱源としての抵抗発熱体であるセラミックヒータ82が配設され、セラミックヒータ82からニップ部Nに熱を供給するように構成している。
セラミックヒータ82は、加圧ロール91側の面がほぼフラットに形成されている。そして、定着ベルト92を介して加圧ロール91に押圧される状態で配置され、ニップ部Nを形成している。したがって、セラミックヒータ82は圧力部材としても機能している。ニップ部Nを通過した用紙Pは、ニップ部Nの出口領域(剥離ニップ部)において定着ベルト92の曲率の変化によって定着ベルト92から剥離される。
さらに、定着ベルト92内周面とセラミックヒータ82との間には、定着ベルト92の内周面とセラミックヒータ82との摺動抵抗を小さくするため、摺擦部材の一例としての低摩擦シート68が配設されている。この低摩擦シート68は、セラミックヒータ82と別体に構成しても、セラミックヒータ82と一体的に構成しても、いずれでもよい。
FIG. 6 is a side sectional view showing a configuration of the fixing device 90 in the present embodiment. As shown in FIG. 6, in the fixing device 90 of the present embodiment, the fixing belt 92 is disposed on the toner image carrying surface side of the paper P. A ceramic heater 82 which is a resistance heating element as a heat source is disposed inside the fixing belt 92, and heat is supplied from the ceramic heater 82 to the nip portion N.
The ceramic heater 82 has a substantially flat surface on the pressure roll 91 side. Then, it is arranged in a state of being pressed against the pressure roll 91 via the fixing belt 92 and forms a nip portion N. Therefore, the ceramic heater 82 also functions as a pressure member. The sheet P that has passed through the nip portion N is peeled off from the fixing belt 92 by the change in the curvature of the fixing belt 92 in the exit region (peeling nip portion) of the nip portion N.
Further, in order to reduce the sliding resistance between the inner peripheral surface of the fixing belt 92 and the ceramic heater 82 between the inner peripheral surface of the fixing belt 92 and the ceramic heater 82, a low friction sheet 68 as an example of a rubbing member. Is arranged. The low friction sheet 68 may be configured separately from the ceramic heater 82 or may be configured integrally with the ceramic heater 82.

一方、回動部材の一例としての加圧ロール91は定着ベルト92に対向するように配置され、図示しない駆動モータにより矢印D方向に回転し、この回転により定着ベルト92が従動回転するように構成されている。加圧ロール91は、コア (円柱状芯金)911と、コア911の外周面に被覆した耐熱性弾性体層912と、さらに耐熱性樹脂被覆または耐熱性ゴム被覆による離型層913とが積層されて構成されている。
また、定着ベルト92は、原形が円筒形状に形成された無端ベルトであり、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド等の耐熱性樹脂やSUS、ニッケル等の金属で形成されたベース層921と、このベース層921の加圧ロール91側の面または両面に被覆されたフッ素樹脂等からなる離型層922とから構成されている。
さらに、ニップ部Nの下流側近傍には、定着ベルト92から剥離された用紙Pを完全に定着ベルト92から分離し、画像形成装置の排出部へ向かう排紙通路に誘導するための剥離補助部材70が配設されている。剥離補助部材70は、剥離バッフル71が定着ベルト92の回転方向と対向する向き(カウンタ方向)に定着ベルト92と近接する状態でバッフルホルダ72によって保持されている。
On the other hand, a pressure roll 91 as an example of a rotating member is disposed so as to face the fixing belt 92 and is rotated in the direction of arrow D by a drive motor (not shown), and the fixing belt 92 is driven to rotate by this rotation. Has been. The pressure roll 91 includes a core (cylindrical cored bar) 911, a heat-resistant elastic body layer 912 coated on the outer peripheral surface of the core 911, and a release layer 913 made of a heat-resistant resin coating or a heat-resistant rubber coating. Has been configured.
The fixing belt 92 is an endless belt whose original shape is formed in a cylindrical shape. The base layer 921 is formed of a heat-resistant resin such as polyimide, polyamide, or polyamideimide, or a metal such as SUS or nickel, and the base layer. A release layer 922 made of a fluororesin or the like coated on the surface or both surfaces of the pressure roll 91 of 921.
Further, in the vicinity of the downstream side of the nip portion N, a peeling auxiliary member for completely separating the paper P peeled from the fixing belt 92 from the fixing belt 92 and guiding it to a paper discharge path toward the discharge portion of the image forming apparatus. 70 is disposed. The peeling auxiliary member 70 is held by a baffle holder 72 in a state where the peeling baffle 71 is close to the fixing belt 92 in a direction (counter direction) opposite to the rotation direction of the fixing belt 92.

そして、図1に示した画像形成装置の二次転写部20においてトナー像が静電転写された用紙Pは、定着入口ガイド56によって定着装置90のニップ部Nに導かれる。用紙Pがニップ部Nを通過する際には、用紙P上のトナー像は、ニップ部Nに作用する圧力と、定着ベルト92側のセラミックヒータ82から供給される熱とによって定着される。本実施の形態の定着装置90でも、加圧ロール91とセラミックヒータ82との間でニップ部Nを広く構成することができるため、安定した定着性能を確保することができる。   The paper P on which the toner image has been electrostatically transferred in the secondary transfer unit 20 of the image forming apparatus shown in FIG. 1 is guided to the nip N of the fixing device 90 by the fixing inlet guide 56. When the paper P passes through the nip portion N, the toner image on the paper P is fixed by the pressure acting on the nip portion N and the heat supplied from the ceramic heater 82 on the fixing belt 92 side. Also in the fixing device 90 of the present embodiment, since the nip portion N can be configured widely between the pressure roll 91 and the ceramic heater 82, stable fixing performance can be ensured.

ここで、本実施の形態の定着装置90においても、低摩擦シート68は、フッ素樹脂繊維が平織り、綾織り等によって編み込まれて形成された基材681と、少なくとも定着ベルト92内周面側において基材681のフッ素樹脂繊維を覆うように被覆したフッ素樹脂層682とで構成されるとともに、200℃雰囲気下における1cm幅当たりの引張荷重0.75Nに対する伸び率が5.0%以下で形成されている。
このように構成することによって、低摩擦シート68と定着ベルト92内周面との摩擦係数を低く設定することが可能となる。また、低摩擦シート68にうねりや波打ち等の変形が生じることを抑制することもできる。そのため、ニップ部Nにおけるニップ圧が長手方向に亘って不均一となり、定着画像に定着むらや画像の乱れを生じさせることや、ニップ部Nにおける定着ベルト92の摺動抵抗が部分的に高くなり、定着ベルト92の円滑な回動を阻害することを抑制することができるので、良好な用紙搬送性を維持でき、紙しわの発生や画像ずれを抑制することも可能となる。
Here, also in the fixing device 90 of the present embodiment, the low friction sheet 68 includes the base material 681 formed by weaving fluororesin fibers by plain weave, twill weave, or the like, and at least on the inner peripheral surface side of the fixing belt 92. It is composed of a fluororesin layer 682 coated so as to cover the fluororesin fibers of the substrate 681, and is formed with an elongation rate of 5.0% or less with respect to a tensile load of 0.75 N per 1 cm width in a 200 ° C. atmosphere. ing.
With this configuration, the friction coefficient between the low friction sheet 68 and the inner peripheral surface of the fixing belt 92 can be set low. In addition, it is possible to suppress the occurrence of deformation such as undulation or undulation in the low friction sheet 68. For this reason, the nip pressure at the nip portion N is not uniform over the longitudinal direction, causing the fixing image to be unevenly fixed or disturbing the image, and the sliding resistance of the fixing belt 92 at the nip portion N to be partially increased. Further, since it is possible to suppress hindering the smooth rotation of the fixing belt 92, it is possible to maintain good paper transportability, and it is also possible to suppress the occurrence of paper wrinkles and image misalignment.

本発明の活用例として、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置への適用、例えば記録紙(用紙)上に担持された未定着トナー像を定着する定着装置への適用がある。また、インクジェット方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置への適用、例えば記録紙(用紙)上に担持された未乾燥インク像を乾燥する定着装置への適用がある。   As an application example of the present invention, application to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using an electrophotographic method, for example, application to a fixing apparatus that fixes an unfixed toner image carried on a recording paper (paper). is there. Further, there is application to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using an ink jet method, for example, a fixing device that dries an undried ink image carried on a recording paper (paper).

本発明の画像形成装置を示した概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram showing an image forming apparatus of the present invention. 実施の形態1に係る定着装置の構成を示す側断面図である。2 is a side cross-sectional view illustrating a configuration of a fixing device according to Embodiment 1. FIG. エンドレスベルトが支持される構成を説明する構成図である。It is a block diagram explaining the structure by which an endless belt is supported. 低摩擦シートの断面構成図である。It is a section lineblock diagram of a low friction sheet. 低摩擦シートに関する評価結果を示した図である。It is the figure which showed the evaluation result regarding a low friction sheet. 実施の形態2に係る定着装置の構成を示す側断面図である。FIG. 4 is a side cross-sectional view illustrating a configuration of a fixing device according to a second embodiment. 従来の定着装置の構成を示す側断面図である。FIG. 10 is a side sectional view showing a configuration of a conventional fixing device.

符号の説明Explanation of symbols

1Y,1M,1C,1K…画像形成ユニット、11…感光体ドラム、12…帯電器、13…レーザ露光器、14…現像器、15…中間転写ベルト、16…一次転写ロール、17…ドラムクリーナ、20…二次転写部、60,90…定着装置、61…定着ロール、62…エンドレスベルト、63…ベルトガイド部材、64…圧力パッド、64a…プレニップ部材、64b…剥離ニップ部材、65…ホルダ、66…ハロゲンヒータ、67…潤滑剤塗布部材、68…低摩擦シート、681…基材、682…フッ素樹脂層、69…温度センサ、70…剥離補助部材、82…セラミックヒータ、91…加圧ロール、92…定着ベルト 1Y, 1M, 1C, 1K ... image forming unit, 11 ... photosensitive drum, 12 ... charger, 13 ... laser exposure device, 14 ... developer, 15 ... intermediate transfer belt, 16 ... primary transfer roll, 17 ... drum cleaner , 20 ... Secondary transfer section, 60, 90 ... Fixing device, 61 ... Fixing roll, 62 ... Endless belt, 63 ... Belt guide member, 64 ... Pressure pad, 64a ... Pre-nip member, 64b ... Peeling nip member, 65 ... Holder , 66 ... Halogen heater, 67 ... Lubricant application member, 68 ... Low friction sheet, 681 ... Base material, 682 ... Fluorine resin layer, 69 ... Temperature sensor, 70 ... Peeling auxiliary member, 82 ... Ceramic heater, 91 ... Pressurization Roll, 92 ... fixing belt

Claims (13)

記録材に担持されたトナー像を定着する定着装置であって、
回動可能な回動部材と、
前記回動部材に接触しながら移動可能なベルト部材と、
前記ベルト部材の内側に配置され、当該ベルト部材を前記回動部材に圧接させて当該回動部材と当該ベルト部材との間に前記記録材が通過するニップ部を形成する圧力部材と、
前記ベルト部材と前記圧力部材との間に設けられる摺擦部材と
を備え、
前記摺擦部材は、フッ素樹脂繊維からなる基材と、当該基材の少なくとも前記ベルト部材側に積層されたフッ素樹脂層とで構成されるとともに、200℃雰囲気における1cm幅当たりの引張荷重0.75Nに対する伸び率が5.0%以下であることを特徴とする定着装置。
A fixing device for fixing a toner image carried on a recording material,
A pivotable pivot member;
A belt member movable while contacting the rotating member;
A pressure member that is disposed inside the belt member and that presses the belt member against the rotating member to form a nip portion through which the recording material passes between the rotating member and the belt member;
A rubbing member provided between the belt member and the pressure member,
The rubbing member is composed of a base material made of fluororesin fibers and a fluororesin layer laminated on at least the belt member side of the base material, and has a tensile load of 0. A fixing device having an elongation ratio with respect to 75N of 5.0% or less.
前記摺擦部材は、前記基材がフッ素樹脂繊維を編み込んで形成されたことを特徴とする請求項1記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein the rubbing member is formed by braiding a fluororesin fiber on the base material. 前記摺擦部材は、前記基材にフッ素樹脂を含浸させた後に焼成して形成されたことを特徴とする請求項1記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein the rubbing member is formed by impregnating the base material with a fluororesin and then firing. 前記摺擦部材は、前記ベルト部材側の表面に凹凸が形成されたことを特徴とする請求項1記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein the rubbing member has irregularities formed on a surface on the belt member side. 前記摺擦部材は、前記ベルト部材とは反対側の面に耐熱性樹脂または金属からなる補強層がさらに積層されたことを特徴とする請求項1記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein the rubbing member further includes a reinforcing layer made of a heat-resistant resin or metal on a surface opposite to the belt member. 前記ベルト部材は、内周面に凹凸が形成されたことを特徴とする請求項1記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein the belt member has irregularities formed on an inner peripheral surface thereof. 前記回動部材を加熱する加熱部材、または前記ベルト部材を加熱する加熱部材をさらに備えたことを特徴とする請求項1記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, further comprising a heating member that heats the rotating member or a heating member that heats the belt member. ベルト部材に対向する回動部材に対して当該ベルト部材を圧接させる圧力部材と、当該ベルト部材との間において配設される低摩擦シートであって、
フッ素樹脂繊維からなる基材と、
前記基材の少なくとも一方の面に積層されたフッ素樹脂層と
を有し、
200℃雰囲気における1cm幅当たりの引張荷重0.75Nに対する伸び率が5.0%以下であることを特徴とする低摩擦シート。
A pressure member that presses the belt member against a rotating member facing the belt member, and a low friction sheet disposed between the belt member,
A base material made of fluororesin fibers;
A fluororesin layer laminated on at least one surface of the substrate;
A low friction sheet characterized by having an elongation rate of 5.0% or less with respect to a tensile load of 0.75 N per 1 cm width in a 200 ° C. atmosphere.
前記基材は、フッ素樹脂繊維を編み込んで形成されたことを特徴とする請求項8記載の低摩擦シート。   The low friction sheet according to claim 8, wherein the base material is formed by weaving fluororesin fibers. 前記基材は、PTFE繊維で形成されたことを特徴とする請求項8記載の低摩擦シート。   The low friction sheet according to claim 8, wherein the base material is formed of PTFE fiber. 前記基材にフッ素樹脂を含浸させた後に焼成して形成されたことを特徴とする請求項8記載の低摩擦シート。   The low friction sheet according to claim 8, wherein the low friction sheet is formed by impregnating the base material with a fluororesin and then firing. 前記基材の一方の面に耐熱性樹脂または金属からなる補強層がさらに積層されたことを特徴とする請求項8記載の低摩擦シート。   9. The low friction sheet according to claim 8, wherein a reinforcing layer made of a heat resistant resin or metal is further laminated on one surface of the substrate. トナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記トナー像形成手段によって形成されたトナー像を記録材上に転写する転写手段と、
前記記録材上に転写されたトナー像を当該記録材に定着する定着手段とを含み、
前記定着手段は、
回動可能な回動部材と、
前記回動部材に接触しながら移動可能なベルト部材と、
前記ベルト部材の内側に配置され、当該ベルト部材を前記回動部材に圧接させて当該回動部材と当該ベルト部材との間に前記記録材が通過するニップ部を形成する圧力部材と、
前記ベルト部材と前記圧力部材との間に設けられる摺擦部材と
を備え、
前記摺擦部材は、フッ素樹脂繊維からなる基材と、当該基材の少なくとも前記ベルト部材側に積層されたフッ素樹脂層とで構成されるとともに、200℃雰囲気における1cm幅当たりの引張荷重0.75Nに対する伸び率が5.0%以下であることを特徴とする画像形成装置。
Toner image forming means for forming a toner image;
Transfer means for transferring the toner image formed by the toner image forming means onto a recording material;
Fixing means for fixing the toner image transferred onto the recording material to the recording material,
The fixing means is
A pivotable pivot member;
A belt member movable while contacting the rotating member;
A pressure member that is disposed inside the belt member and that presses the belt member against the rotating member to form a nip portion through which the recording material passes between the rotating member and the belt member;
A rubbing member provided between the belt member and the pressure member,
The rubbing member is composed of a base material made of fluororesin fibers and a fluororesin layer laminated on at least the belt member side of the base material, and has a tensile load of 0. An image forming apparatus characterized in that an elongation ratio relative to 75N is 5.0% or less.
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